Thay vì chỉ sử dụng một tia sáng trong một sợi cáp quang, các nhà khoa học đã sử dụng một cặp tia sáng.

Theo báo cáo được nhóm nghiên cứu đăng trên tờ tạp chí Nature Photonics, các nhà khoa học cho biết thay vì chỉ sử dụng một tia sáng trong một sợi cáp quang, họ đã sử dụng một cặp tia sáng, mỗi tia là hình ảnh phản chiếu của tia còn lại. Khi kết hợp hai tia sáng này ở cuối sợi cáp, các phân dữ liệu nhiễu trong tín hiệu thu được sẽ bị loại bỏ. Và nhờ vậy, cặp tia sáng này có thể truyền đi với khoảng cách xa gấp bốn lần so với các kỹ thuật sử dụng một tia sáng trước đây.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật này để truyền một tín hiệu với tốc độ lên tới 400Gb mỗi giây, nhanh gấp bốn lần so với tốc độ truyền dữ liệu của các sợ cáp quang thông thường hiện nay, dọc theo một sợi cáp quang có độ dài lên tới 12.800 km. Khoảng cách này thậm chí còn xa hơn cả độ dài của sợi cáp quang xuyên đại dương dài nhất hiện nay.

Yếu tố gây hạn chế khoảng cách truyền tín hiệu của tín hiệu ánh sáng trong cáp quang chính là công suất của tia sáng. Nhưng công suất của tia sáng càng cao thì lại càng có nhiều ánh sáng tương tác với vật liệu của sợi cáp, thay vì chỉ đơn thuần chạy xuyên qua nó. Và hiện tượng này sẽ tạp thành “nhiễu” trong tia sáng và làm ảnh hưởng tới độ trung thực của dữ liệu được truyền đi.

Và để loại bỏ những phần “nhiễu” này, nhóm nghiên cứu do Xiang Liu thuộc Phòng thí nghiệm Bell (Mỹ) phụ trách đã tìm cách áp dụng vào các sợi cáp quang một kỹ thuật tương tự như kỹ thuật lọc nhiễu mà các tai nghe hiện nay đang làm, tạo ra sự nghịch đảo của các âm thanh để từ đó lọc đi các tín hiệu nhiễu.

TS Liu và các đồng nghiệp đã đề xuất giải pháp tạo ra một cặp tia sáng liên hợp pha, mỗi tia sáng truyền tải cùng dữ liệu. Và như TS Liu giải thích, tín hiệu nhiễu được tạo ra trên mỗi tia sáng cũng sẽ là một hình chiếu của tín hiệu nhiễu trên tia sáng kia. Ông nói: “Tại bộ nhận tín hiệu, nếu bạn chồng hai sóng ánh sáng lên nhau, toàn bộ những biến dạng sóng sẽ xóa bỏ lẫn nhau và khi đó bạn sẽ nhận lại được tín hiệu gốc”.

Và nếu tín hiệu nhiễu trên tia sáng có thể được loại bỏ, người ta có thể tăng công suất tia sáng lên và khiến cho dữ liệu có thể được truyền đi xa hơn. Ngoài ra, nhờ độ trung thực của tín hiệu được duy trì nên người ta cũng có thể giảm số lượng của các tín hiệu sửa lỗi trong mỗi tia sáng. Bởi vậy phương pháp liên hợp pha này cũng sẽ giúp tăng tốc độ truyền dữ liệu.