Tại sao chỉ trên một sợi quang mà hàng vạn người có thể cùng một lúc đàm thoại với nhau?

Hiện nay sợi quang đã được dùng rộng rãi cho đường dây truyền thông. Tại sao vậy? Nguyên là sợi quang không chỉ có các ưu điểm như cự li truyền tải xa, tốc độ nhanh, chịu nhiệt, lại nhẹ; mà điều quan trọng là dung lượng truyền tải của nó rất lớn. Đến nỗi chỉ một sợi quang có thể hàng ngàn hàng vạn người cùng đàm thoại một lúc. Đó là giấc mơ mà cáp điện dùng xưa kia không thể thực hiện nổi. Để thuyết minh cho vấn đề này, chúng ta hãy tìm hiểu qua quá trình thông tuyến đàm thoại của điện thoại.

Khi ta nói ống nói của điện thoại, âm thanh lập tức được biến đổi thành dòng điện ngữ âm, truyền tải tới tổng đài điện thoại sở tại bằng đường dây điện thoại. Tại nơi đây, có thiết bị phát tín hiệu chuyên dụng biến đổi dòng điện ngữ âm thành tín hiệu quang thích hợp cho việc truyền tải bằng laze. Sau đó truyền tải tới tổng đài điện thoại bên tiếp nhận bằng sợi quang. Ở đây, thiết bị tiếp nhận sẽ hoàn nguyên những tín hiệu quang này thành dòng điện ngữ âm rồi truyền đến ống nghe của máy điện thoại bằng đường điện thoại. Ống nghe có thể tự động chuyển đổi dòng điện ngữ âm thành lời nói. Như vậy, đối phương sẽ có thể nghe được lời nói của ta.

Ở đây, thiết bị phát tín hiệu chuyển đổi tín hiệu ngữ âm thành tín hiệu quang và đây là bước quan trọng. Công việc này trong kỹ thuật truyền thông gọi là điều chế (biến điệu). Nó được thực hiện bằng thiết bị chuyên dụng: thiết bị điều chế. Nó có thể điều chế tín hiệu ngữ âm đến từ các máy điện thoại khác nhau thành tín hiệu quang có dải tần khác nhau để truyền tải. Do dải tần của sóng quang là vô cùng rộng, rộng hơn vi ba tới 10 vạn lần, rộng hơn sóng trung mấy chục triệu lần. Bởi vậy, khả năng để chọn lựa là rất lớn, có thể đáp ứng nhu cầu dải tần điện thoại khác nhau với số lượng lớn. Điều này cũng như là cái lẽ đường cái càng rộng thì làn đường càng nhiều và lưu lượng xe ô tô cho phép lưu hành càng lớn. Xét về lí thuyết, trên dải tần rộng như vậy của sợi quang, có thể cho hàng trăm triệu người cùng một lúc đàm thoại cũng không thành vấn đề. Chỉ có điều thiết bị chuyển đổi quang điện bị hạn chế, trên thực tế không thể tới dung lượng này. Thế nhưng có thể để hàng ngàn hàng vạn máy điện thoại thông đường thoại mà không bị cản trở là không thành vấn đề.

Trong quá trình tín hiệu ngữ âm và tín hiệu quang chuyển đổi lẫn nhau, trong quá trình xử lí hàng ngàn hàng vạn thông tin điện thoại thì máy tính đã phát huy tác dụng to lớn. Máy tính tính toán tốc độ nhanh, lượng lưu trữ lớn, có thể kịp thời, chính xác tiến hành điều khiển và quản lý. Có thể nói không có máy tính thì sợi quang có tài giỏi đến mấy cũng khó mà làm được chuyện này.