Truyền thông sợi quang là gì vậy?
Mọi người đều biết là sóng vô tuyến điện có thể truyền tải thông tin. Vậy sóng quang (ánh sáng, một loại sóng điện từ có bước sóng từ 0,77 đến 0,39 ∝m- chú thích của người dịch) có thể truyền tải được thông tin không? Sóng quang có thể truyền tải tin bằng cáp quang. Đó chính là truyền thông sợi quang. Lợi dụng ánh sáng thông thường có thể truyền tải lời nói được không? Không được. Từ điện thoại ánh sáng (quang tuyến) chỉ có thể nghe thấy những tiếng ú ớ mà thôi. Lí do là ánh sáng thông thường xen lẫn nhiều tia sáng có bước sóng (tần số) khác nhau, tính phương hướng kém. Nếu dùng nó để truyền tải lời nói thì chẳng khác nào rađiô đồng thời thu những chương trình với nhiều tần số, các loại âm thanh chồng lên nhau, truyền tới ống nghe, khiến ta không tài nào nghe rõ lời được.
Năm 1960, một nhà vật lý trẻ tuổi người Mĩ là Maiman đã phát minh một thiết bị laze (laser – light amplification by stimulated emission of radiation – khuếch đại ánh sáng bằng phát bức xạ cảm ứng – btv) dùng đá rubi, sinh ra một loại tia sáng tập trung cao về hướng và tần số đơn nhất, gọi là laze. Sau khi phát minh ra laze, thông tin quang mới có thể thực hiện được. Thế nhưng, laze truyền đi trong khí quyển luôn luôn bị tác động bởi mưa laze, tuyết, sương mù và bụi, thậm chí chỉ một tấm rèm cửa mỏng thôi cũng có thể ngăn trở được chùm tia sáng, khiến cho năng lượng tia sáng nhanh chóng yếu đi. Làm sao để có thể làm cho laze truyền đi xa mà không bị tổn thất đây?
Một lần, một công nhân pha lê Hy Lạp tình cờ phát hiện ra rằng tia sáng không chỉ có thể từ một đầu chiếc que pha lê (thuỷ tinh) nhanh chóng truyền tới đầu đằng kia, mà còn rất “thuần phục”, không hề phân tán ra ngoài không gian của chiếc que kia. Qua phân tích, đó là vì khi tia sáng phát tới bề mặt pha lê thì sinh ra phản xạ hoàn toàn.
Phát hiện này đã gợi ý cho các nhà khoa học, họ đã thử dùng sợi pha lê kéo rất mảnh – sợi quang, để làm dây dẫn ánh sáng. Kết quả thực nghiệm cho thấy dù cho sợi pha lê có bị uốn cong thế nào, chỉ cần góc độ chiếu vào thích hợp thì laze sẽ phản xạ qua lại trong sợi pha lê này, ngoan ngoãn chạy dọc theo sợi dây dẫn này tới rất xa đầu kia. Loại dây pha lê này gọi là sợi dây dẫn quang. Biến đổi tín hiệu điện âm thanh, chữ viết, tranh ảnh thành tín hiệu quang lúc mạnh lúc yếu tương ứng, nó có thể chạy dọc theo sợi quang và truyền đến nơi xa. Khi nói vào ống nói của máy điện thoại hoặc khi camera chụp ảnh thì âm thanh và tranh ảnh bị biến thành dòng điện, qua thiết bị phát điện tín sẽ biến thành một dãy tín hiệu số do 0 hoặc 1 tạo thành (trong đó 1 biểu thị có tia sáng, 0 biểu thị không có ánh sáng). Thiết bị đầu cuối cáp quang phát ra một chuỗi tín hiệu sáng tối khác nhau chạy qua sợi quang rồi truyền đến thiết bị đầu cuối quang phía đối phương. Thiết bị thu ở đây sẽ khôi phục lại thành tín hiệu âm thanh hoặc hình ảnh. Truyền thông sợi quang đã được thực hiện như vậy đấy.