中國電信聯合華為、長飛、廣東工業大學創造光纖傳輸距離世界紀錄,基於空芯光纖技術實現全球首個單波 1.2 Tbps 實時系統超過 436 公里的無中繼傳輸,相當於每秒傳輸完整 500 部高清電影。這一突破除了突破傳統光纖的物理極限,更為未來的高速長距通訊打開嶄新局面,標誌著光通訊技術已進入全新發展階段。
技術創新:從複雜組合到簡化方案
過往實現單波 800 Gbps 長距傳輸需要依靠兩台遙泵放大器才能支撐 404 公里距離,如果要突破這一限制,還需搭配遙泵與拉曼放大器組合,並借助非實時離線算法處理數據。而中國電信這次的突破在於採用最為常規的 EDFA 光放大器(摻餌光纖放大器),卻創造兩項世界紀錄:單波 800 Gbps 實時傳輸 611.9 公里,比之前紀錄多出 174.2 公里,相當於從北京直接傳到青島而無需任何中繼;全球首個單波 1.2 Tbps 實時系統超 200 公里無中繼傳輸。
技術突破關鍵在於空芯光纖應用。與傳統實芯光纖依靠玻璃材料導光不同,空芯光纖通過空氣而非玻璃傳輸光訊號,由多層微米級厚度的同心玻璃管構成,這些管壁如同微型反射鏡,將光不斷反射回中央空氣通道內。這種革新設計使得光在空氣中傳播,除了速度更快、延遲更低,還能有效減少非線性效應,進一步提升傳輸品質。在光學性能上,空芯光纖已全面超越實芯光纖:傳輸速度提升約 47%,傳輸時延降低約 31%。
全球技術對標:中國方案的領先優勢
在國際層面,空芯光纖技術正成為全球科技企業競爭焦點。Microsoft 支援的 Lumenisity 研究團隊於 9 月在頂級期刊《自然·光子學》發表成果,實現 1550 納米波長下 0.091 dB/km 的衰減水平,打破石英光纖 0.14 dB/km 的理論極限,這是過去 40 年波導技術領域最值得關注的進展。值得注意的是,中國電信此次採用的空芯光纖技術已驗證其在實時傳輸中的優越性能,除了實現超長距離傳輸,更重要是採用實時算法而非離線處理,這對於實際商用部署具有重要意義。
長飛光纖作為中國光通訊行業領軍企業,市場佔有率已連續九年全球第一。該公司在空芯光纖領域的進展同樣矚目,已建立全球首個 800G 空芯光纖傳輸技術試驗網,實現全球首個單波 1.2T、單向超 100T 空芯光纜傳輸系統的現網示範。中國移動和中國聯通也相繼展開空芯光纖試點工作,推動這一新技術從實驗室走向實際應用。
產業應用前景:算力時代的光速解決方案
空芯光纖技術應用場景正在快速擴展。根據中國銀河證券分析,空芯光纖在金融高頻交易、分布式智算中心等時延敏感場景,IDC 互聯、海底光纜等大容量長距離傳輸場景中應用廣闊。隨著人工智能和大數據時代對算力傳輸的需求爆炸式增長,這種能夠實現超長距、超高速、超低延遲傳輸的新型光纖已成為關鍵基礎設施。
中國電信研究院傳輸網絡研究中心總監霍曉莉評價,Microsoft 等企業的戰略舉措預示著光通訊技術的一次重大飛躍。領纖科技創始人、暨南大學教授汪瀅瑩則表示,從現網試點運行的情況看,規模商用在技術層面是可行的,關鍵取決於國內需求的時間節點。運營商真金白銀採購空芯光纖,代表著產業已從技術驗證階段邁入實際部署階段。
商用化挑戰:標準缺失與成本問題
雖然前景廣闊,空芯光纖要實現規模化應用仍面臨關鍵障礙。目前由於量產工藝升級和行業標準缺失,大批量、大長度生產仍難以實現。在應用環節,空芯光纖與實芯光纖的轉接也構成技術瓶頸。汪瀅瑩呼籲,空芯光纖作為極具創新性的產品,應擺脫無序價格競爭的「內卷」,重視知識產權,拼產品技術指標,推動中國空芯光纖產業健康發展。
國際方面,Microsoft 已於 2024 年 11 月宣布未來 24 個月內部署 15,000 公里空芯光纖計劃,目前已有約 1,200 公里的新型光纖投入現網運行。這標誌著全球主要科技企業都在加速推進這一技術的商業化過程。
中國網絡基礎設施的戰略升級
此次紀錄創造對中國建設新一代超寬帶光網絡具有深遠意義。中國電信已建成覆蓋全國的一二干融合骨幹全光交換網絡,覆蓋近 200 座城市,包括 500 個以上的 ROADM 節點和 2,000 個以上的光放大節點。空芯光纖技術突破將進一步推動骨幹傳輸網向著更高速率、更大容量、更長距離、更智能的方向演進。
在數據中心互聯方面,華為超高速光傳輸技術積累也功不可沒。華為光接入領域總裁馮志山在第 11 屆全球超寬帶高峰論壇上表示,將加速千兆、超千兆發展,激發光寬新增長。這反映出業界已達成共識:下一代光網絡將以空芯光纖等新型光纖為基礎,支援 AI 時代對算力的無限需求。
未來趨M:技術革命還是逐步演進?
業界普遍預期,空芯光纖將沿著「場景突破—技術迭代—成本下降—生態協同」的路徑,逐步實現規模化發展。短期內,商業前景將聚焦對低時延、大頻寬有剛性需求的特定應用場景,如全球互聯網樞紐間的超高速互聯、金融機構的實時交易鏈路等。中期來看,隨著生產工藝改進和成本下降,應用範圍將逐步擴展到骨幹網、城域網等更廣泛領域。
這次光纖傳輸距離的世界紀錄突破,正是中國光通訊產業從跟跑到領跑的生動縮影。華為、中國電信、長飛等企業的聯合攻關表明,中國在下一代光通訊技術上已具備全球競爭力。隨著空芯光纖技術的進一步成熟和商業化推進,它將成為支援數碼經濟發展、賦能 AI 時代的關鍵基礎設施。
資料來源:新浪財經、新浪財經(空芯光纖商用分析)、C114通信網、通信世界