未來(lái)信息之路消失的摩擦力，中國(guó)空芯光纖開啟Pbps通信新時(shí)代

飛象網(wǎng)訊（簡(jiǎn)之/文）對(duì)比CES的紅紅火火、熱鬧非常，光通信行業(yè)正在發(fā)生的巨變就略顯高冷，但背后的故事卻述說(shuō)著另一番的震耳欲聾。

繼我國(guó)首條空芯光纖商用線路開通后，在2025年底，亨通光電中標(biāo)中國(guó)移動(dòng)寧夏空芯光纜項(xiàng)目；2026年初，我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商也同步部署了空芯光纖線路。

空芯光纖的突破不僅使光信號(hào)傳輸逼近真空光速，還從根本上打破傳統(tǒng)光纖的材料物理極限，為Tbps至Pbps級(jí)超高速網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。

這個(gè)突破推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)高端光纖的國(guó)產(chǎn)替代，不僅擺脫了對(duì)美日企業(yè)的依賴，顯著提升金融、國(guó)防、能源等關(guān)鍵領(lǐng)域的信息基礎(chǔ)設(shè)施安全，還助力我國(guó)在ITU-T等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織中爭(zhēng)奪下一代光通信話語(yǔ)權(quán)。

此外，空芯光纖技術(shù)為AI大模型訓(xùn)練、“東數(shù)西算”工程和全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)提供超低時(shí)延、超大帶寬的“信息高鐵”，全面賦能數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

更重要的是，空芯光纖技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)志著我國(guó)在全球通信技術(shù)演進(jìn)中，已經(jīng)從“跟隨者”轉(zhuǎn)向“定義者”，在6G時(shí)代前夕搶下光層創(chuàng)新制高點(diǎn)。

有分析預(yù)測(cè)，到2030年，空芯光纖相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模將超5000億元人民幣，進(jìn)而將帶動(dòng)材料、設(shè)備、應(yīng)用的全鏈條升級(jí)。

光速革命：一趟通往未來(lái)的信息高鐵

大音希聲，大象無(wú)形�？招竟饫w的基本原理，其實(shí)非常簡(jiǎn)單，在于發(fā)揮了“空”的力量：就是用空氣代替玻璃來(lái)進(jìn)行光的傳導(dǎo)。

這就如同磁懸浮列車脫離了原有的軌道摩擦，得以在幾乎沒(méi)有摩擦的環(huán)境下運(yùn)行，而空芯光纖就是讓光在真空中無(wú)阻力地高速傳導(dǎo)。

我們知道，傳統(tǒng)光纖，就比如實(shí)芯石英光纖，是依靠高純度的二氧化硅作為光傳輸介質(zhì)，光在其中以全反射方式傳播。

但在傳播過(guò)程中，受限于材料本身的物理特性，比如折射率、非線性效應(yīng)、瑞利散射等條件的影響，就會(huì)存在損耗下限、時(shí)延瓶頸，并觸及帶寬天花板。

而空芯光纖，特別是反諧振空芯光纖，其核心結(jié)構(gòu)是一個(gè)直徑約20-30微米的中空空氣通道，周圍由精密排列的玻璃毛細(xì)管構(gòu)成一個(gè)光子晶體的包層。光信號(hào)在這個(gè)中空的空氣通道中進(jìn)行傳播，主要是通過(guò)反諧振反射機(jī)制，讓光被約束在空芯內(nèi)，幾乎不與玻璃產(chǎn)生接觸。

相比傳統(tǒng)的單模光纖，空芯光纖的技術(shù)指標(biāo)帶來(lái)了多項(xiàng)突破。

在傳輸損耗方面，傳統(tǒng)單模光纖～0.18dB/km（C波段）；空芯光纖<0.09dB/km（商用），實(shí)驗(yàn)室達(dá)0.05dB/km，相比能夠降低損耗50%～70%；

在傳輸時(shí)延方面，傳統(tǒng)單模光纖～5.0μs/km；空芯光纖～3.46μs/km，相比能夠降低時(shí)延超30%；

在有效帶寬上，傳統(tǒng)單模光纖有效帶寬C+L波段（～9THz）；空芯光纖是O到U全波段兼容，理論支持>50THz，相比在帶寬上擴(kuò)展5倍+；

在關(guān)鍵的非線性系數(shù)上，傳統(tǒng)單模光纖表現(xiàn)較高（～1.3W⁻¹km⁻¹）；空芯光纖低至10⁻⁴量級(jí)，相比降低1000倍以上。

首條空芯光纖商用線路完成部署，中國(guó)空芯光纖開啟Pbps通信新時(shí)代

回顧首條空芯光纖商用線路的部署歷程，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可，這次突破足以開創(chuàng)一個(gè)光通信嶄新的未來(lái)。

在空芯光纖深港跨境金融專線實(shí)測(cè)中，在110公里距離內(nèi)，端到端時(shí)延降至1.07毫秒，刷新全球紀(jì)錄；信號(hào)損耗僅0.085dB/km，為當(dāng)今全球商用光纖最低值；而非線性效應(yīng)也保持極低水平，使得同一根光纖可同時(shí)傳輸多路高功率信號(hào)而不互相干擾，滿足深港證券交易所數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)，為高頻金融交易專線提供支撐。

本次空芯光纖的部署，與現(xiàn)有OTN，即光傳送網(wǎng)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)兼容，并通過(guò)專用熔接與密封工藝解決空芯結(jié)構(gòu)脆弱性問(wèn)題。

與此同時(shí)，在部署過(guò)程中還配套開發(fā)了低插損連接器與智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)光路狀態(tài)。

驗(yàn)證表明，部署后的空芯光纖線路各項(xiàng)性能表現(xiàn)優(yōu)異。除跨境數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延達(dá)到1.07ms外，結(jié)合全雙工與空分復(fù)用技術(shù)，單纖容量潛力達(dá)到PB級(jí)/秒。

打破百年物理極限，重塑全球數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施格局

本次空芯光纖線路部署之后，對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)深遠(yuǎn)影響，將直接推動(dòng)光通信產(chǎn)業(yè)升級(jí)，并重構(gòu)全球光通信競(jìng)爭(zhēng)格局。

顯而易見的是，空芯光纖的部署將倒逼光纖預(yù)制棒、拉絲設(shè)備、熔接機(jī)等上游裝備進(jìn)行升級(jí)，而多家國(guó)產(chǎn)廠商也將加速空芯光纖量產(chǎn)工藝的攻關(guān)，同時(shí)，與此相應(yīng)的光模塊廠商也要開始研發(fā)適配空芯光纖的新型收發(fā)器。

放眼未來(lái)，空芯光纖的應(yīng)用將賦能眾多高價(jià)值垂直行業(yè)。

在金融行業(yè)，空芯光纖的應(yīng)用將極大促進(jìn)高頻交易與跨境結(jié)算，畢竟這個(gè)行業(yè)只要降低哪怕0.5ms的時(shí)延，就意味著帶來(lái)百萬(wàn)美元級(jí)的套利優(yōu)勢(shì)；

AI和算力中心領(lǐng)域，空芯光纖可以應(yīng)用于GPU集群互聯(lián)與模型訓(xùn)練，這將提升數(shù)據(jù)吞吐效率，并降低訓(xùn)練成本30%以上；

量子通信領(lǐng)域，空芯光纖可用于量子密鑰分發(fā)，通過(guò)低非線性，可以避免光子退相干，提升成碼率；

激光傳能方面，空芯光纖也可用于遠(yuǎn)程供能、工業(yè)加工，這就讓高功率激光安全傳輸成為可能；

國(guó)防及航天領(lǐng)域，空芯光纖也可用于抗電磁干擾通信及星地鏈路，憑借空芯結(jié)構(gòu)天然抗輻射、抗干擾。

當(dāng)然，改變與沖擊還不僅于此�？招竟饫w的技術(shù)突破，正全面帶動(dòng)一條覆蓋從材料-制造-應(yīng)用-配套的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

上游包括高純石英玻璃、特種涂層材料及精密拉絲塔、真空封裝設(shè)備等核心材料與裝備；中游聚焦空芯光纖預(yù)制棒制備與光纜成纜強(qiáng)化工藝；下游廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心互聯(lián)（DCI）、6G前傳/回傳網(wǎng)絡(luò)、量子信息基礎(chǔ)設(shè)施以及激光雷達(dá)和醫(yī)療激光系統(tǒng)等高價(jià)值場(chǎng)景。