Những điều cần biết về cáp quang - công nghệ kết nối internet xuyên lục địa

Nguồn gốc xuất xứ của cáp ngầm dưới biển

Thực chất, công nghệ này đã có từ khá lâu. Dây cáp mạng đầu tiên được đặt dưới lòng biển đã xuất hiện từ năm 1850, dùng để kết nối Anh và Pháp. Chỉ có điều là đoạn cáp này không phải là để kết nối internet mà là để phục vụ cho mục đích điện báo (telegraph).

Xui xẻo một điều là sau đó vài tuần, một số ngư dân đã cắt mất đoạn cáp này. Nhưng công nghệ vẫn tiếp tục phát triển, và càng ngày càng có nhiều dây cáp ngầm xuất hiện dưới lòng biển. Đến năm 1858 thì đoạn dây cáp điện báo đầu tiên được kết nối xuyên Đại Tây Dương. Lúc đó cần tới khoảng 2 phút chỉ để gửi 1 ký tự giữa 2 châu lục.

Tất nhiên, các nhà nghiên cứu dần dần hiểu rõ hơn về cách dòng điện hoạt động khi di chuyển một chặng đường dài. Và đến những năm 1950 đã có thể thực hiện cuộc gọi thoại thông qua dây cáp đồng trục được đặt dưới lòng biển. Dĩ nhiên, những sợi dây cáp này vẫn chưa đủ băng thông để có thể tải nổi lưu lượng internet trên toàn cầu.

Sự ra đời của cáp quang

Thế là công nghệ cáp quang đã ra đời nhằm giải quyết vấn đề này, và nó vẫn đang được ứng dụng trong tất cả các dây cáp internet ngầm đang sử dụng ngày nay. Nó hoạt động bằng cách chuyển đổi thông tin thành các bước sóng. Nhưng vì ánh sáng sẽ suy yếu khi truyền đi đường dài (giống như đèn pin chỉ chiếu xa tới một khoảng nhất định mà thôi) nên chúng ta cần lắp đặt thêm các "repeater" dọc theo đường cáp quang, giúp khuếch đại ánh sáng và đảm bảo nó được truyền đến nơi mà nó cần đến.

Những dây cáp quang dưới biển đã xuất hiện từ cuối những năm 1980. Ban đầu, phần lớn nó được dùng để truyền tải nội dung của những cuộc gọi thoại, nhưng bây giờ nó đã trở thành phần xương sống của mạng lưới internet toàn cầu.

Nhờ cải thiện chất liệu làm nên những sợi cáp này nên tốc độ của nó trở nên nhanh hơn gấp nhiều lần so với ngày trước. Chúng ta đã đi từ dây cáp TAT-8 tốc độ 280 Mbps và bây giờ là đến đời dây cáp Grace Hopper với tốc độ lên đến 352 Tbps.

Câu hỏi đặt ra là làm cách nào để nó có thể hoạt động ổn định nhất có thể, không bị hư vặt. Những sợi cáp được bao bọc và cách điện khá chắc chắn, giúp nó chống lại các mối nguy hại từ môi trường xung quanh. Ở phần lõi chính là những sợi cáp quang truyền dữ liệu và ống đồng để cấp điện, Chúng đều được bao bọc bởi lớp vỏ bằng nhựa và nhôm để chống nước xâm nhập. Tuy nhiên, bản thân sợi cáp vẫn cần phải cứng hơn nữa để chống lại các tác nhân gây nguy hại khác. Nylon và nhựa đường có thể giúp gia cố cho sợi cáp, và những sợi dây thép dày sẽ đóng vai trò như là "áo giáp" để hạn chế trường hợp đứt cáp do tàu thả neo, hay thậm chí cá mập cắn cáp.

Nhưng thỉnh thoảng chúng vẫn hư hại hoặc có khi đứt luôn, khiến tốc độ internet chậm lại đáng kể. Việc sửa cáp thường bao gồm 1 chiếc tàu nhấc đoạn cáp bị đứt lên khỏi mặt nước và nối chúng lại với nhau. May mắn một điều là internet hoạt động theo kiểu nếu không đi được đường này thì nó sẽ đi đường khác trong lúc chờ sửa cáp.

Cáp quang vẫn sẽ tiếp tục gắn bó với chúng ta trong tương lai trước mắt

Hiện tại, chúng ta đang có khá nhiều vệ tinh bay quanh Trái Đất, và các dịch vụ mạng vệ tinh cũng đã bắt đầu xuất hiện. Tuy nhiên, dù công nghệ không dây có cải tiến nhiều, nhưng cáp quang vẫn có tốc độ nhanh hơn, độ trễ thấp hơn, và chi phí thấp hơn. Thế nên phải còn rất lâu nữa để những công nghệ không dây này có thể thay thế được những sợi dây cáp quang kia.