Kể từ khi Kao đề xuất rằng sợi quang có thể được sử dụng để truyền thông tin liên lạc, công nghệ truyền thông quang đã phát triển mạnh mẽ cùng với sợi quang, làm thay đổi thế giới.Có thể nói, cáp quang là nền tảng của công nghệ truyền thông quang, và hầu như tất cả các công nghệ truyền dẫn quang hiện nay đều yêu cầu cáp quang làm phương tiện truyền dẫn.
Hiện nay, nhiều loại sợi quang khác nhau đã được phát triển trong ngành công nghiệp cho các trường hợp sử dụng khác nhau, nhưng chúng đều có những khuyết điểm khác nhau, dẫn đến tính phổ cập kém.
Các sợi quang hiện được sử dụng để truyền dẫn hệ thống WDM chủ yếu là sợi đơn mode như G.652, G.655, G.653 và G.654.
● Sợi G.652 bị hạn chế trong hướng truyền dẫn mạch lạc do suy hao truyền dẫn và các đặc tính phi tuyến của nó;
● Sợi G.655 có hiệu ứng phi tuyến mạnh do độ phân tán sợi nhỏ và diện tích mặt cắt hiệu dụng nhỏ, và khoảng cách truyền chỉ bằng 60% so với G.652;
● Sợi G.653 có nhiễu phi tuyến nghiêm trọng giữa các kênh của hệ thống DWDM do trộn bốn sóng và công suất đầu vào của sợi quang thấp, không có lợi cho việc truyền WDM đa kênh trên 2,5G;
● Sợi G.654 sẽ có ảnh hưởng lớn đến đường truyền của hệ thống do nhiễu đa quang của các chế độ bậc cao, đồng thời không thể đáp ứng yêu cầu mở rộng đường truyền tới các băng tần S, E, O. trong tương lai.
Việc thiếu hiệu suất của các loại sợi quang phổ biến trên thị trường hiện tại cũng buộc ngành công nghiệp phải tạo ra những bước đột phá trong công nghệ sợi quang thế hệ mới càng sớm càng tốt.LEE, nhà hoạch định kỹ thuật chính của dòng sản phẩm cáp quang của Công ty TNHH Cáp Aixton Thâm Quyến, coi tầm nhìn về sợi quang chủ đạo thế hệ tiếp theo là một trong chín thách thức lớn mà các công nghệ quan trọng của truyền thông quang phải đối mặt trong thập kỷ tới.Ông tin rằng để đáp ứng các yêu cầu về khoảng cách không đổi và khả năng tăng gấp đôi, và đáp ứng Định luật Moore về ánh sáng trong sự phát triển của ngành phân chia bước sóng, thế hệ tiếp theo của sợi quang phải có các đặc điểm sau: Thứ nhất, hiệu suất cao, tổn thất nội tại thấp, và khả năng chống lại các hiệu ứng phi tuyến Khả năng mạnh mẽ;thứ hai là dung lượng lớn, bao phủ toàn bộ hoặc rộng hơn phổ khả dụng;thứ ba là chi phí thấp, có thể được chế tạo, bao gồm: dễ sản xuất, giá thành tương đương hoặc gần với sợi quang G.652, dễ triển khai và dễ bảo trì.
LEE đề xuất rằng các hướng nghiên cứu kỹ thuật trong tương lai nên bao gồm nhưng không giới hạn đối với sợi lõi rỗng, sợi SDM, v.v.
Các dự án thương mại đổ bộ, sợi SDM đạt được bước đột phá lớn
Đối với ngành truyền thông quang học, sợi quang lõi rỗng và sợi SDM không còn là một khái niệm mới.
Ngay từ năm 1979, một sơ đồ tương tự về cáp quang SDM đã xuất hiện trong ngành, và vào năm 1995, việc truyền tín hiệu quang 1Gbps trong vòng 1 km đã được hoàn thành thành công.Đến năm 2012, sợi SDM từng trở thành điểm nóng trong ngành.Lúc này, mức ứng dụng đã đạt 305Tbps đường truyền trong phạm vi 10km.Ngành công nghiệp thường coi đây là cách duy nhất để vượt qua giới hạn thơm của sợi đơn mode.
Trong những năm gần đây, với sự tăng tốc của quá trình thương mại cáp quang SDM và sự gia tăng của các dự án thương mại, sản phẩm đã từng đập vỡ này đã xuất hiện trở lại trong tầm nhìn của mọi người.Google đã đi đầu trong việc hoàn thành việc triển khai và thử nghiệm tuyến cáp quang biển đường dài 12 đôi đầu tiên được thiết kế theo công nghệ SDM, hệ thống cáp quang biển Dunant, đưa dung lượng truyền dẫn tại Đại Tây Dương đạt kỷ lục 307,2 Tbps, cũng là SDM.Ứng dụng đầu tiên của công nghệ trên thị trường.Công nghệ SDM cho phép từng cặp sợi quang hoạt động với công suất quang học và tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thấp hơn.
Các nhà nghiên cứu của dự án cho biết, cáp quang biển sử dụng công nghệ SDM là hướng phát triển trong tương lai, và công nghệ SDM sẽ giúp cho cáp quang biển có dung lượng lớn hơn.Trong khi cáp ngầm truyền thống dựa vào tia laser chuyên dụng cho mỗi cặp sợi quang để khuếch đại tín hiệu quang dọc theo chiều dài của cáp, thì SDM cho phép chia sẻ tia laser bơm và quang học liên quan giữa nhiều cặp sợi quang.
Ngoài Google, các ông lớn Internet khác như Facebook và Microsoft cũng quan tâm đến công nghệ này và Nokia đã quảng bá mạnh mẽ SDM, gọi đây là con đường duy nhất cho tương lai của truyền dẫn quang.