Thông qua ánh sáng, chúng ta có thể quan sát hoa cỏ xung quanh và thậm chí cả thế giới. Không chỉ vậy, thông qua “ánh sáng”, chúng ta còn có thể truyền tải thông tin, thứ gọi là truyền thông cáp quang”. Tạp chíScientific American” từng nhận xét: “Truyền thông cáp quang là một trong bốn phát minh quan trọng nhất kể từ Thế chiến thứ hai. Không có truyền thông cáp quang, ngày nay sẽ không có Internet và các mạng truyền thông. ”
Truyền thông cáp quang là phương thức truyền thông trong đó sóng ánh sáng được sử dụng làm chất mang và sợi quang hoặc sợi quang được sử dụng làm phương tiện truyền dẫn. Nguồn gốc của truyền thông “ánh sáng” theo nghĩa hiện đại bắt nguồn từ điện thoại quang do Bell phát minh vào năm 1880. Điện thoại quang bao gồm nguồn sáng của đèn hồ quang, micrô tiếp nhận chùm ánh sáng phản ứng với âm thanh và bộ thu phục hồi tín hiệu âm thanh ban đầu. Nguyên tắc là giọng nói của người gửi được chuyển đổi thành tín hiệu quang . Sau khi truyền, máy thu sẽ trở lại tín hiệu điện và sau đó tín hiệu điện sẽ được khôi phục thành cuộc gọi thoại.
Mặc dù truyền thông “ánh sáng” có khởi đầu tốt nhưng trong một thời gian dài, công nghệ truyền thông cáp quang vẫn chưa phát triển tốt. Thứ nhất là do chưa tìm được nguồn sáng phù hợp. Thứ hai là chưa có phương tiện tốt để truyền tín hiệu quang. những năm 1960, sự ra đời của tia laser hồng ngọc đã truyền cảm hứng cho các nhà khoa học. Laser có ưu điểm là phổ hẹp, tính định hướng tốt, tần số cao và độ đồng đều pha, khiến chúng trở thành nguồn lý tưởng cho truyền thông cáp quang. Năm 1966, người đoạt giải Nobel Gao Song đã đề xuất sử dụng sợi thủy tinh thạch anh (tức là sợi quang, gọi là là sợi quang) làm phương tiện truyền thông quang học. Dựa trên lý thuyết này, năm 1970, Công ty Corning của Hoa Kỳ đã chi 30 triệu đô la Mỹ để sản xuất ba mẫu sợi dài 30 mét, đây là sợi đầu tiên trên thế giới có tính ứng dụng thực tế giá trị của thông tin sợi quang. Tại thời điểm này, công nghệ truyền thông cáp quang đã mở ra mùa xuân phát triển.
Truyền thông sợi quang chủ yếu bao gồm ba phần, sợi quang, máy phát quang và máy thu quang. Tóm lại, máy phát quang có thể chuyển đổi tín hiệu gốc thành tín hiệu quang, tín hiệu này được truyền đến bộ thu quang thông qua kênh cáp quang và cuối cùng bộ thu quang sẽ khôi phục tín hiệu nhận được về tín hiệu gốc.
Người ta đã không tiếc công sức để phát triển công nghệ truyền thông cáp quang vì nó không chỉ có ưu điểm kỹ thuật vượt trội mà còn có khả năng cạnh tranh kinh tế mạnh mẽ so với các phương thức truyền thông trước đây. Tần số sóng mang quang được sử dụng cho truyền thông cáp quang ở mức 100 THz, xa vượt tần số vi ba từ 1 GHz đến 10 GHz. Điều này có nghĩa là dung lượng thông tin của truyền thông quang học cao hơn 10.000 lần so với hệ thống vi sóng. Ngoài ra, thông tin cáp quang còn có khả năng chống nhiễu tốt như chống nhiễu tiếng ồn xung quanh và chống nhiễu điện từ, có thể đảm bảo quyền riêng tư và bảo mật liên lạc ở một mức độ nhất định, kích thước nhỏ và dễ đặt.
Ngày nay, truyền thông cáp quang được sử dụng rộng rãi trong các mạng truyền thông, Internet và mạng truyền hình cáp. Nó đang phát triển theo hướng tốc độ cao, đóng gói, kết nối mạng và trí thông minh, tiếp thêm sức sống mới vào lĩnh vực truyền thông. Tuy nhiên, với sự gia tăng nhanh chóng của ứng dụng Internet di động, điện toán đám mây, dữ liệu lớn và Internet vạn vật, Sự gia tăng lưu lượng truy cập cũng mang đến những thách thức lớn cho mạng thông tin và truyền thông, đồng thời giải quyết vấn đề “tăng trưởng bùng nổ” của luồng dữ liệu mạng đang trở thành đỉnh cao cạnh tranh trong lĩnh vực thông tin và truyền thông toàn cầu.
Công trình này là tác phẩm gốc của “khoa học đại chúng Trung Quốc – nguyên tắc khoa học một điểm cần hiểu”