Xung ánh sáng (dạng hình cầu trắng ) chạy trong cáp quang có thể được chuyển đổi thành tính hiệu điện ( dạng sóng vuông) trong sợi cáp bằng một loại khớp nối điện tử. Khi dữ liệu được truyền dưới dạng xung ánh sáng dọc theo cáp quang, chip chuyển đổi tại 2 đầu cáp phải chuyển đổi qua lại giữa xung ánh sáng - tín hiệu điện. Chẳng hạn, đây là cách cho phép tính hiệu hình ảnh và phim truyền trong cáp quang và sau đó hợp lại tại điểm đến. Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều thử thách kỹ thuật trong việc ghép nối các loại chip vào sợi cáp quang. Nay, một nhóm các nhà khoa học từ nhiều quốc gia đã phát triển một loại cáp quang tích hợp điện tử thay đổi ngay chính trong lòng sợi cáp.
Thử thách đầu tiên liên quan đến chip và sợi cáp quang là về mặt cơ học. Rất khó để kết nối sợi thủy tinh tròn một cách an toàn vào chip dẹp. Điểm thứ hai làm sao để đảm bảo tín hiệu truyền thông suốt từ đầu này đến đầu kia. Sợi thủy tinh có kích thước rất nhỏ, chỉ vào khoảng 1 phần 10 bề rộng sợi tóc con người, trong khi đường dẫn truyền ánh sáng trên chip thậm chí còn nhỏ hơn. Vì vậy để sắp xếp mọi thứ cho làm việc được với nhau là cả 1 vấn đề.
Để thực hiện dự án, nhóm phát triển đặt vật liệu bán dẫn vào trong 1 lỗ nhỏ tại đầu này hoặc đầu kia của cáp quang, để tạo ra những điểm nối kết điện tử tốc độ cao, những điểm nối này thông thường sẽ đặt ngay chỗ cáp và chip tiếp xúc nhau. Các nhà khoa học sử dụng kỹ thuật hóa học áp suất cao để đặt vật liệu trực tiếp lên chip, từng lớp một. Việc này không chỉ để không bị lệ thuộc vào 1 con chip rời trên thành phẩm mà hơn nữa còn có thể được thực hiện với những thiết bị thông thường, thay vì phải thao tác trong phòng sạch thường yêu cầu trong việc sản xuất chip.
“Nếu tính hiệu không bị suy thoát khỏi sợi cáp thì công nghệ vừa rẻ, vừa hiệu quả, vừa nhanh này xem như đã thành công”, đồng lãnh đạo nhóm phát triển Pier J.A.Sazio từ Đại học Southampton cho biết. “Đưa công nghệ thoát khỏi sự lệ thuộc vào chip và thao tác trực tiếp trên sợi thủy tinh, về bản chất là nơi luồng ánh sáng dẫn truyền, mở ra những tiềm năng mới cho bán dẫn nhúng và đưa ứng dụng quang điện tử lên tầm cao mới. Hiện tại bạn vẫn phải chuyển đổi tính hiệu quang – điện tại 2 đầu của sợi cáp quang, nếu có thể tạo ra tín hiệu quang ngay trong dây dẫn, thì ứng dụng quang điện tử phải nói là sẽ phát triển lên bước mới”
Những ứng dụng của công nghệ này sẽ là sự cải tiến đáng kể trong viễn thông, và thiết bị cảm biến từ xa. Thật thú vị nếu vẻ việc tích hợp thành công sợi quang công nghệ mới này vào loại cáp lai do Sandia National Laboratories phát triển (vừa truyền được dữ liệu, vừa truyền điện nguồn).
Dự án sợi cáp quang điện tử do Đại học bang Pennsylvania khởi động và phát triển, do Viện Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ và Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Vật lý và Kỹ thuật Anh cấp quỹ.
