新型空芯光纤打破信号损耗物理极限

中化新网讯 近日，由微软支持的Lumenisity研究团队宣布，其研发的新型空芯光纤实现了有史以来最低的信号衰减水平。这一成果于9月1日发表在国际权威期刊《自然•光子学》（Nature Photonics）上。

空芯光纤是一种新型光纤结构，该结构由多层微米级厚度的同心玻璃管构成，不再依赖传统的实心石英玻璃导光，而是利用空心玻璃管传输光信号。空心区域内的空气相比于传统光纤的固体材料具有更低的光吸收和散射损耗，使得光信号能够以更小的衰减进行长距离传输，打破了现有光纤在信号损耗方面的物理极限，可显著提升数据传输效率和距离。

微软研究团队实现此次突破的关键在于，采用的新型双层嵌套反谐振无节点光纤（DNANF）结构，周围包裹精细的二氧化硅薄环，利用光子带隙效应将光有效约束在空气芯内，极大减少了与材料的相互作用。研究人员指出，空芯光纤不仅能提升45%传输速度，还能在不牺牲带宽的前提下实现更远距离的数据传输。他们在1550纳米波长下实现了0.091dB/km的衰减水平，打破了当前最先进的石英光纤0.14dB/km的理论极限。这一数值是自1980年代以来首次取得显著进展。

中国银河证券表示，空芯光纤在金融高频交易、分布式智算中心等时延敏感场景，IDC互联、海底光缆等大容量长距离传输场景，工业与医疗激光、量子通信等高功率特殊场景中应用广阔。中信证券表示，看好随着空芯光纤的技术标准化，其规模化应用将拓展至更多场景。不过目前由于量产工艺升级和行业标准缺失等问题，空芯光纤产品离大规模商用尚有距离。