Cáp quang lõi rỗng mới đạt tổn hao tín hiệu thấp kỷ lục

Đột phá trong công nghệ cáp quang lõi rỗng (hollow-core fiber)
Một nhóm nghiên cứu từ Lumenisity (thuộc Đại học Southampton), được Microsoft hậu thuẫn, đã phát triển loại cáp quang hollow-core với tổn hao tín hiệu cực thấp — chỉ 0,091 dB/km tại bước sóng 1.550 nm. Con số này thấp hơn đáng kể so với giới hạn trước đây của cáp silica thường là ~0,14 dB/km.

Thiết kế kỹ thuật: DNANF
Loại cáp sử dụng thiết kế Double Nested Antiresonant Nodeless Fiber (DNANF), với cấu trúc gồm các ống thủy tinh mỏng đồng tâm, phản xạ ánh sáng quanh lõi không khí. Thiết kế này giúp:

• giảm tổn hao tín hiệu

• giảm hiệu ứng phi tuyến (nonlinear effects)

• giảm tán sắc màu (chromatic dispersion) so với cáp thông thường

Hiệu suất & thử nghiệm thực tế

• Thử nghiệm trên cuộn dây dài khoảng 15 km cho kết quả tổn hao dưới 0,1 dB/km.

• Phạm vi truyền tín hiệu ổn định trải rộng qua một dải phổ rộng (~66 THz).

• Theo các mô tả, ánh sáng truyền qua loại cáp này ít bị chậm lại do môi trường thuỷ tinh — tốc độ truyền gần với tốc độ ánh sáng trong không khí, giúp giảm độ trễ.

Triển khai & ý nghĩa ứng dụng

• Microsoft đã triển khai khoảng 1.200 km cáp loại mới này trong mạng Azure và có kế hoạch mở rộng lên đến 15.000 km để phục vụ hạ tầng cho AI.

• Với tổn hao thấp hơn, các nhà cung cấp mạng có thể giảm số lượng bộ khuyếch đại (amplifier) trong các đường truyền dài, từ đó giảm chi phí đầu tư và vận hành.

• Loại cáp này hứa hẹn ứng dụng quan trọng trong trung tâm dữ liệu, viễn thông và các mạng đòi hỏi độ tin cậy cao, độ trễ thấp.

Thách thức cần khắc phục

• Vẫn cần phát triển quy mô sản xuất lớn để đáp ứng nhu cầu thực tế.

• Chuẩn hóa công nghệ, đảm bảo độ ổn định và kháng các điều kiện môi trường.

• Chi phí ban đầu và công cụ sản xuất dành cho loại cáp này còn cao, cần thời gian để thương mại hóa rộng rãi.