Kỷ lục thế giới về tốc độ internet đã bị phá vỡ hoàn toàn khi các kỹ sư Nhật Bản chứng minh tốc độ truyền dữ liệu lên tới 319 terabit/giây (Tb/s) qua cáp quang. Kỷ lục được xác lập trên chiều dài sợi quang hơn 3000 km, tương thích với hạ tầng cáp sẵn có.
Thật khó để phóng đại tốc độ truyền này cực kỳ nhanh như thế nào. Con số này gần gấp đôi kỷ lục trước đó là 178 Tb/giây được thiết lập cách đây chưa đầy một năm và nhanh hơn bảy lần so với kỷ lục trước đó là 44,2 Tb/giây của một chip quang tử thử nghiệm. NASA đạt được tốc độ "chỉ" 400 Gbps và điều đó hoàn toàn phá hủy tốc độ hiện có cho người tiêu dùng: kết nối internet gia đình nhanh nhất đạt tốc độ 10 Gbps ở các vùng của Nhật Bản, New Zealand và Hoa Kỳ.
Bước đột phá đã đạt được bằng cách sử dụng cơ sở hạ tầng cáp quang hiện có với việc bổ sung công nghệ tiên tiến nhất. Đầu tiên, họ sử dụng bốn “lõi” – các ống thủy tinh bên trong sợi quang mang dữ liệu – thay vì lõi đơn tiêu chuẩn. Tín hiệu được chia thành nhiều bước sóng được truyền đồng thời bằng một phương pháp gọi là ghép kênh có phân chia bước sóng (WDM). Một "băng tần" thứ ba hiếm khi được sử dụng được thêm vào để truyền nhiều dữ liệu hơn và khoảng cách được tăng lên bằng các công nghệ khuếch đại quang học khác nhau.
Hệ thống bắt đầu với một tia laser lược tạo ra 552 kênh ở các bước sóng khác nhau. Ánh sáng này sau đó được đưa qua điều chế phân cực kép, làm trễ một số bước sóng để tạo ra các chuỗi tín hiệu khác nhau. Mỗi chuỗi tín hiệu này sau đó được đưa vào một trong bốn kênh sợi quang.
Dữ liệu truyền đi khoảng 70km trong sợi quang trước khi gặp các bộ khuếch đại quang học để giữ cho tín hiệu mạnh trên một khoảng cách dài. Tại đây, nó đi qua hai loại bộ khuếch đại sợi quang mới, một loại được pha tạp với erbium và loại kia với thulium, trước khi trải qua một quy trình chung gọi là tăng cường Raman. Các chuỗi tín hiệu sau đó được định tuyến vào một đoạn cáp quang mới và việc lặp lại quá trình này cho phép nhóm truyền dữ liệu qua khoảng cách 3001 km.
Điều quan trọng cần lưu ý là sợi quang bốn lõi có cùng đường kính với sợi quang một lõi tiêu chuẩn, có tính đến lớp vỏ bảo vệ. Điều này có nghĩa là công nghệ này tương đối dễ triển khai vào cơ sở hạ tầng cáp quang hiện có.
Đọc thêm: