Cáp quang nhanh ngang ngửa... tốc độ ánh sáng

Các nhà nghiên cứu tại đại học Southampton, vương quốc Anh đã vừa tạo ra một loại cáp quang mới có thể truyển dẫn dữ liệu với tốc độ bằng 99,7% tốc độ ánh sáng.

Qua thử nghiệm, loại cáp quang này đạt tốc độ truyền tải 73,7Tb/s (terabit/s) - tương đương mỗi giây gởi được 10TB (1 TB = 1024 GB = 1.048.576 MB), nhanh hơn gấp 1000 lần so với hệ thống cáp quang 40Gb tiên tiến hiện có và độ trễ (latency) cũng thấp hơn nhiều.

Cáp quang nhanh ngang ngửa... tốc độ ánh sáng

Tốc độ của ánh sáng trong môi trường chân không là 299.792.458m/s nhưng sẽ chậm hơn nhiều tại các môi trường khác. Trong các cáp quang thông thường (cáp quang thủy tinh silica), tốc độ ánh sáng chậm hơn 31%. Trên thực tế, ánh sáng di chuyển nhanh hơn thông qua không khí thay vì thủy tinh. Vì vậy, Francesco Poletti cùng các thành viên nhóm nghiên cứu tại đại học Southampton phát minh một loại cáp quang rỗng với phần "ruột" chứa toàn không khí.

Đây không phải là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu nghĩ đến việc chế tạo một loại cáp quang rỗng nhưng trở ngại lớn nhất là nếu đường cáp bị uốn cong, ánh sáng sẽ không thể truyền qua được. Đối với loại cáp quang phổ biến hiện nay, vật liệu thủy tinh hay nhựa có một chỉ số khúc xạ khiến ánh sáng phản xạ xung quanh bên trong sợi cáp, qua đó cho phép nó đi được xa hơn. Tuy nhiên, nếu loại bỏ một phần thủy tinh/nhựa và ánh sáng bị lọt ra ngoài lớp vỏ bảo vệ thì tín hiệu sẽ suy giảm gần như ngay lập tức. Ngoài ra, bề mặt thủy tinh-khí bên trong mỗi sợi cáp cũng gây nên nhiều rắc rối, chẳng hạn như gây nhiễu tín hiệu và hạn chế tổng băng thông quang học của đường truyền.

Cáp quang nhanh ngang ngửa... tốc độ ánh sáng

Các nhà nghiên cứu tại Southampton đã khắc phục các vấn đề trên bằng cách cải tiến thiết kế lõi rỗng, sử dụng một loại vành bọc photonic-bandgap siêu mỏng. Thiết kế mới này cho phép tỷ lệ thất thoát ánh sáng giảm xuống còn 3,5dB/km, băng thông rộng 160nm và độ trễ thấp. Do đó, dữ liệu được truyền đi với tốc độ nhanh hơn 31%. Để đạt được tỷ lệ truyền dẫn 73,7Tb/s, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương thức ghép kênh quang theo bước sóng (Wavelength Division Multiplexing) để truyền cùng lúc 37 tín hiệu 40Gb bằng cáp rỗng. Tính đến hiện tại thì đây là một trong những tỷ lệ truyền dẫn nhanh nhất đạt được trong phòng thí nghiệm.

Đối với các ứng dụng thực tế, tỷ lệ thất thoát ánh sáng 3,5dB/km là một con số rất đáng kể nhưng loại cáp quang rỗng "ruột" nói trên sẽ chưa thể thay thế hệ thống cáp quang sợi thủy tinh hiện nay. Đối với những đoạn đường ngắn, chẳng hạn như giữa các trung tâm dữ liệu và mạng lưới kết nối siêu may tính thì loại cáp quang này sẽ mang lại sự cải thiện rõ rệt về tốc độ cũng như giảm thiểu độ trễ tối đa.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Biến chất thải hạt nhân thành pin sạch nhờ kim cương

Biến chất thải hạt nhân thành pin sạch nhờ kim cương

Chất thải hạt nhân vẫn luôn là mối lo ngại chính yếu về môi trường, nhưng sớm thôi, nó có thể trở thành một nguồn năng lượng sạch.

Đăng ngày: 01/12/2016
Du thuyền năng lượng mặt trời của Triều Tiên bắt đầu hoạt động

Du thuyền năng lượng mặt trời của Triều Tiên bắt đầu hoạt động

Thuyền năng lượng mặt trời Ngọc Lưu được lắp 80 tấm pin năng lượng mặt trời, có thể chở 50 - 60 khách, bắt đầu hoạt động ở sông Đại Đồng, Bình Nhưỡng, Triều Tiên.

Đăng ngày: 28/11/2016
Mỹ phát triển robot nhằm thống trị đáy đại dương

Mỹ phát triển robot nhằm thống trị đáy đại dương

Washington đang đầu tư mạnh cho các phương tiện chiến đấu không người lái dưới nước nhằm thống trị đáy đại dương qua đó nắm lợi thế trước đối phương.

Đăng ngày: 28/11/2016
Dự đoán công nghệ xe hơi trong 10 năm tới

Dự đoán công nghệ xe hơi trong 10 năm tới

Xe hơi sẽ được trang bị thêm các công nghệ tiên tiến như hệ thống kiểm soát hành trình, hỗ trợ đi đúng làn đường, phanh tự động, lái tự động trong 10 năm tới.

Đăng ngày: 28/11/2016
Máy lọc khổng lồ bất lực trước không khí ô nhiễm Bắc Kinh

Máy lọc khổng lồ bất lực trước không khí ô nhiễm Bắc Kinh

Chiếc máy lọc không khí do một công ty Hà Lan thiết kế cho kết quả đáng thất vọng trước tình trạng ô nhiễm khói mù nghiêm trọng ở Bắc Kinh.

Đăng ngày: 27/11/2016
Robot sân bay biết nói 28 thứ tiếng và truy tìm tội phạm

Robot sân bay biết nói 28 thứ tiếng và truy tìm tội phạm

Những giây phút làm thủ tục tại sân bay sẽ dễ chịu hơn nếu bạn được trò chuyện với một chú robot thông minh có hình dạng đáng yêu.

Đăng ngày: 26/11/2016
Singapore đã dùng công nghệ để biến nước thải thành nước uống ra sao?

Singapore đã dùng công nghệ để biến nước thải thành nước uống ra sao?

Từng phải đối mặt với vấn nạn tương tự khoảng 5 thập kỷ trước, quốc gia láng giềng Singapore đã có những phương pháp rất khôn ngoan để giải quyết triệt để vấn nạn ô nhiễm.

Đăng ngày: 25/11/2016
Tiêu điểm
Khoa Học News