Giải mã bí ẩn hàng thập kỷ giúp "cởi trói" tốc độ internet cao hơn

Nhóm nghiên cứu do Viện KAIST dẫn đầu vừa làm rõ cách tinh thể bari titanat tương tác với ánh sáng, cung cấp dữ liệu giúp giảm chi phí thử nghiệm thiết bị truyền thông quang học.

Ngày 8/11, Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) công bố nghiên cứu giải mã đặc tính quang học của bari titanat (BTO), vốn cho kết quả sai lệch suốt nhiều thập kỷ. Công trình do Giáo sư Min Seok Jang tại KAIST dẫn đầu, hợp tác cùng Viện Công nghệ California (Caltech), Viện Nghiên cứu Tiêu chuẩn và Khoa học Hàn Quốc (KRISS) và công ty J.A. Woollam Co.

Nghiên cứu mới về bari titanat mở đường cho truyền dữ liệu nhanh hơn và quang tử lượng tử.

Nhờ hiệu ứng Pockels làm thay đổi chiết suất dưới điện trường, BTO rất tiềm năng cho bộ điều biến quang học mã hóa dữ liệu lên ánh sáng. Tuy nhiên, tinh thể này chứa nhiều miền định hướng khác nhau làm trộn lẫn phản ứng ánh sáng, khiến kỹ sư khó dự đoán độ suy hao tín hiệu trước khi chế tạo.

Nhóm nghiên cứu đã dùng kỹ thuật đo phổ elip ma trận Mueller khảo sát hai mẫu đơn tinh thể BTO đồng nhất từ bước sóng 190-40 micromet. Họ chia dải phổ này thành ba vùng phân tích và phát triển phương pháp tính toán phản ứng quang học tổng thể cho các tinh thể có miền định hướng pha trộn.

Kết hợp phép đo độ truyền qua, nhóm xác định hệ số tắt của BTO thấp tới mức xấp xỉ 10⁻⁵ trong dải 2–10 micromet. Dữ liệu chiết suất và hệ số tắt giúp kỹ sư ước tính đường đi lẫn mức hao hụt ánh sáng trong ống dẫn sóng, phục vụ thiết kế bộ điều biến truyền thông, thiết bị tạo bước sóng mới và mạch quang tử lượng tử.

Tốc độ truyền dẫn của cáp quang sắp nhanh hơn nhờ nghiên cứu mới của Viện KAIST.

Giáo sư Min Seok Jang nhận định nghiên cứu đã cung cấp tài liệu tham chiếu đáng tin cậy về cách bari titanat tương tác với ánh sáng. Kết quả này được kỳ vọng giúp giảm hao hụt tín hiệu, tạo ra các thiết bị truyền thông truyền dữ liệu nhanh hơn và hỗ trợ công nghệ quang tử lượng tử.