Các công ty viễn thông và cáp quang của Trung Quốc đã đạt được một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực truyền thông thế hệ mới. Họ đã thành công thử nghiệm thực địa đầu tiên trên thế giới về hệ thống truyền dẫn cáp quang lõi rỗng có khả năng cung cấp tốc độ 1,2 Tb/giây trên mỗi bước sóng.

Dự án này quy tụ China Telecom, Công ty Cổ phần Cáp và Sợi quang Dương Tử và Dekoli trong khuôn khổ một sáng kiến ​​nghiên cứu quốc gia tập trung vào các công nghệ sợi quang tiên tiến.

Cuộc thử nghiệm được thực hiện trên tuyến cáp quang lõi rỗng xuyên biên giới thương mại dài nhất thế giới. Sử dụng hệ thống truyền dẫn được tối ưu hóa, nhóm nghiên cứu đã đạt được tổng dung lượng 51,3 Tb/giây trên quãng đường khoảng 200km mà không cần bộ khuếch đại tín hiệu, thiết lập một chuẩn mực mới cho việc truyền dữ liệu dung lượng cao đường dài.

Giảm độ trễ và tăng cường dung lượng mạng

Khác với các loại cáp quang truyền thống truyền ánh sáng qua lớp kính đặc, cáp quang lõi rỗng dẫn ánh sáng qua không khí. Thiết kế khác biệt cơ bản này giúp giảm độ trễ tín hiệu và tăng dung lượng truyền dẫn, khắc phục những hạn chế chính của cáp quang thông thường.

Nhờ những ưu điểm này, cáp quang lõi rỗng ngày càng được xem là công nghệ đầy hứa hẹn cho các mạng quang thế hệ tiếp theo, đặc biệt là đối với cơ sở hạ tầng xương sống và các trung tâm dữ liệu quy mô lớn.

Giờ đây, nhóm dự án đã giải quyết được thách thức truyền tín hiệu công suất cao trong mạng cáp quang lõi rỗng thực tế, điều chưa từng đạt được trước đây.

Bằng cách xác thực hiệu suất tốc độ cao ổn định ngoài điều kiện phòng thí nghiệm, thử nghiệm đã củng cố thêm luận điểm về cáp quang lõi rỗng như một công nghệ truyền thông mới.

Kiến trúc bộ khuếch đại công suất cao và ổn định

Nhóm nghiên cứu đã cải thiện hiệu suất truyền dẫn tổng thể bằng cách giới thiệu cơ chế điều khiển tốc độ thích ứng theo từng bước sóng, kết hợp với phân bổ công suất kênh linh hoạt trên toàn hệ thống.

Thay vì dựa vào các tham số cố định, phương pháp này điều chỉnh động cách mỗi bước sóng truyền dữ liệu, cho phép hệ thống hoạt động trong các điều kiện tối ưu và linh hoạt hơn.

Thiết kế này cho phép truyền dẫn lai ghép trên nhiều tốc độ dữ liệu, khoảng cách kênh khác nhau và mức công suất được điều chỉnh riêng cho từng bước sóng. Kết quả là, hệ thống có thể cân bằng hiệu suất tốt hơn trên toàn bộ phổ kênh thay vì xử lý chúng một cách đồng nhất.

Nhóm nghiên cứu đã giới thiệu một thiết kế khuếch đại công suất cao mới dựa trên kiến ​​trúc hai đơn vị khuếch đại xếp tầng kết hợp với phương pháp pha tạp đa thành phần.

Cấu hình này được phát triển nhằm cải thiện cả hiệu suất và độ ổn định trong khuếch đại tín hiệu quang học trong điều kiện công suất cao. Kết quả là, các nhà nghiên cứu đã có thể chế tạo một bộ khuếch đại quang học với độ phẳng khuếch đại cao, đảm bảo hiệu suất tín hiệu ổn định hơn trên toàn dải hoạt động.

Hệ thống này cũng đạt được công suất đầu ra tối đa lên đến 33,5 dBm, hỗ trợ hiệu suất truyền dẫn mạnh mẽ hơn trong toàn bộ thiết lập cáp quang. Hơn nữa, hệ thống được trang bị thêm các biện pháp an toàn nhằm giảm thiểu rủi ro liên quan đến lỗi kết nối quang học.

Các biện pháp này bao gồm phát hiện bất thường công suất đường dẫn quang để liên tục giám sát độ ổn định tín hiệu, chức năng tắt tự động bằng khóa liên động để dừng hoạt động khi phát hiện các điều kiện không an toàn và cơ chế phản hồi liên kết báo động kích hoạt cảnh báo trên toàn hệ thống.

Nhờ đó, các biện pháp bảo vệ này cho phép nhanh chóng xác định các điều kiện hoạt động bất thường và cung cấp nhiều lớp bảo vệ.

Bằng cách phản ứng nhanh chóng với các lỗi hoặc mức công suất không ổn định, hệ thống giúp ngăn ngừa hư hỏng thiết bị và cải thiện độ an toàn và độ tin cậy tổng thể trong môi trường truyền dẫn quang công suất cao.

​