誰在定義下一代光纖？——從OFC 2026看空芯光纖的真實(shí)落地路徑

  ICC訊 每年三月的OFC，被公認(rèn)為光通信最重要的“風(fēng)向標(biāo)”。這一會(huì)議匯聚了來自全球90多個(gè)國家、超過1.6萬名參會(huì)者，包括頂級(jí)科研機(jī)構(gòu)、設(shè)備廠商、互聯(lián)網(wǎng)公司以及通信運(yùn)營商，是少數(shù)能夠同時(shí)影響技術(shù)路徑與產(chǎn)業(yè)決策的核心平臺(tái)。

  如果說大會(huì)論文代表的是“已經(jīng)被驗(yàn)證的成果”，那么Workshop則更接近于行業(yè)的“前線討論場”——那些尚未形成共識(shí)、但極有可能改變未來格局的技術(shù)方向，往往首先在這里被提出、碰撞并逐漸清晰。

  在今年的Workshop中，圍繞空芯光纖(Hollow-Core Fiber, HCF)的一場專題討論——“Anti-Resonant Hollow Core Fiber: The Hype, The Hope, The Headaches”，吸引了來自產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界的核心參與者。會(huì)場座無虛席，數(shù)百名與會(huì)者圍繞其實(shí)際部署、制造挑戰(zhàn)與應(yīng)用邊界展開了長時(shí)間的深入討論，并釋放出明確信號(hào)：空芯光纖，已經(jīng)從“研究熱點(diǎn)”，進(jìn)入“產(chǎn)業(yè)路線選擇”的關(guān)鍵階段。

  在本次Workshop中，領(lǐng)纖科技CEO 汪瀅瑩 連續(xù)第二年受邀作報(bào)告。相比去年的技術(shù)路徑討論，今年的內(nèi)容更加聚焦一個(gè)核心問題：不同應(yīng)用場景，究竟需要什么樣的空芯光纖?

  在獲得本人授權(quán)后，我們將基于其報(bào)告內(nèi)容，對(duì)關(guān)鍵邏輯進(jìn)行逐頁解讀，并嘗試分析空芯光纖未來發(fā)展的真實(shí)路徑。

  不同應(yīng)用，不同光纖

  報(bào)告首先引用了中國移動(dòng)在ITU-T 標(biāo)準(zhǔn)課題會(huì)議中的討論，對(duì)空芯光纖在不同網(wǎng)絡(luò)層級(jí)中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)劃分。從機(jī)架內(nèi)部、數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，到數(shù)據(jù)中心互聯(lián)、城域網(wǎng)，再到跨洲長距離傳輸，不同距離尺度下的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)光纖的“核心訴求”有所不同：

  · 數(shù)據(jù)中心內(nèi)部(DCN，米級(jí)到百里級(jí))

  更看重的是機(jī)械穩(wěn)定性、抗彎能力和布線密度。鏈路極短，損耗幾乎不構(gòu)成系統(tǒng)瓶頸。

  · 數(shù)據(jù)中心互聯(lián)(DCI，公里到百公里級(jí))

  需要在損耗、帶寬、模態(tài)純度(IMI)以及彎曲性能之間取得平衡。

  · 長距離傳輸(Long-haul，百公里到上千公里級(jí))

  問題本質(zhì)發(fā)生變化： 損耗決定放大器間距和系統(tǒng)成本、 IMI決定信號(hào)在長距離下是否失真、帶寬決定總傳輸容量，這三項(xiàng)指標(biāo)成為不可妥協(xié)的核心約束，但降低IMI往往會(huì)削弱彎曲性能，追求極低損耗通常意味著更大結(jié)構(gòu)尺寸，提升帶寬面臨氣體吸收問題。 因此，這些“取舍”是在現(xiàn)階段必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)約束。

  也正因?yàn)槿绱?，一個(gè)越來越清晰的行業(yè)共識(shí)正在形成：

  未來的空芯光纖，不是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，而是圍繞應(yīng)用場景進(jìn)行定義的工程解。

  可擴(kuò)展的空芯光纖平臺(tái)—間隙管輔助空芯光纖

  在明確不同應(yīng)用場景所對(duì)應(yīng)的性能取舍之后，報(bào)告進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：領(lǐng)纖科技的設(shè)計(jì)是統(tǒng)一基于同一技術(shù)平臺(tái)展開——間隙管輔助空芯光纖(IT-DNANF)結(jié)構(gòu)體系。IT-DNANF將原本高度敏感的結(jié)構(gòu)參數(shù)解耦，放寬了對(duì)管間間隙(intertube gap)的極端制造要求，避免了拉絲過程中的結(jié)構(gòu)接觸與失穩(wěn)問題，為模態(tài)控制、損耗優(yōu)化與結(jié)構(gòu)尺寸調(diào)節(jié)提供額外自由度，這使得空芯光纖的批量化生產(chǎn)成為可能。同時(shí)，IT-DNANF相關(guān)結(jié)構(gòu)及其制造方法，已由領(lǐng)纖科技進(jìn)行了系統(tǒng)性的專利布局，覆蓋關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝實(shí)現(xiàn)路徑。領(lǐng)纖科技已在2025年9月的歐洲光通信會(huì)議(ECOC)PDP section報(bào)導(dǎo)了基于IT-DNANF實(shí)現(xiàn)的最長單跨拉絲83km和最低衰減0.052 dB/km。

  數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的短距應(yīng)用場景

  在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部(DCN)這一類短距離場景中，可以適當(dāng)放寬對(duì)損耗的極致追求，轉(zhuǎn)而優(yōu)化機(jī)械與結(jié)構(gòu)性能，以提升整體部署效率。但報(bào)告同時(shí)指出，這一場景的真正挑戰(zhàn)，并不在光纖本體，而在系統(tǒng)層面：現(xiàn)有光模塊與連接體系幾乎全部基于傳統(tǒng)單模光纖(SMF)構(gòu)建，這帶來兩個(gè)直接問題：空芯與實(shí)芯的接頭損耗成為主要瓶頸，兼容性與接口標(biāo)準(zhǔn)尚未建立。 也正因此，當(dāng)前DCN場景的核心矛盾是：生態(tài)是否準(zhǔn)備好接納新的光纖體系。

   DCI：第一個(gè)真正具備規(guī)模落地條件的應(yīng)用場景

  相比數(shù)據(jù)中心內(nèi)部(DCN)更多受限于生態(tài)與接口體系，在數(shù)據(jù)中心互聯(lián)(DCI)場景中，空芯光纖已經(jīng)展現(xiàn)出更現(xiàn)實(shí)的落地路徑。其核心原因在于，DCI處于一個(gè)典型的“工程平衡區(qū)間”：傳輸距離通常在百公里以內(nèi)，對(duì)性能有明確要求，但不追求極限指標(biāo)，允許在多項(xiàng)性能之間進(jìn)行合理取舍。 具體而言：

  · 損耗：接近傳統(tǒng)單模光纖(SMF)即可滿足鏈路預(yù)算

  · IMI：控制在較低水平即可支撐相干系統(tǒng)運(yùn)行

  · 彎曲性能：滿足常規(guī)室外部署要求即可

  · 帶寬：支持高容量傳輸，但無需跨洋級(jí)別擴(kuò)展

  在這一應(yīng)用目標(biāo)下，報(bào)告進(jìn)一步展示了領(lǐng)纖科技基于IT-DNANF平臺(tái)的制造能力：在一臺(tái)拉絲塔、連續(xù)運(yùn)行一個(gè)月的條件下，實(shí)現(xiàn)了：累計(jì)超過1000 km級(jí)別的光纖產(chǎn)出，加權(quán)平均損耗約為0.12 dB/km。這表明，在長時(shí)間、連續(xù)生產(chǎn)條件下，整體性能能夠穩(wěn)定維持在工程可接受范圍內(nèi)。

  更重要的是，報(bào)告展示了其在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際部署：2024年領(lǐng)纖科技在無錫的約20km光纜鋪設(shè)，覆蓋樓宇布線、現(xiàn)場施工以及系統(tǒng)接入等環(huán)節(jié)，實(shí)際鏈路損耗低于 0.14 dB/km，小于傳統(tǒng)光纖損耗極限，這表明，空芯光纖已經(jīng)可以進(jìn)入現(xiàn)有通信基礎(chǔ)設(shè)施體系并穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時(shí)，類似的DCI部署已經(jīng)在全球多個(gè)地區(qū)展開，說明空芯光纖已經(jīng)在DCI實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。

  當(dāng)損耗被壓到極限，長距離的價(jià)值開始被重新定義

  隨著傳輸距離提升至千公里級(jí)別，光通信系統(tǒng)的約束條件發(fā)生了根本變化。在這一場景下，決定系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)被重新排序：

  · 損耗(Loss)：直接決定放大器間距和整體系統(tǒng)成本

  · 模間干擾(IMI)：在長距離累積后，將顯著影響信號(hào)質(zhì)量與誤碼率

  · 帶寬(Bandwidth)：決定單纖容量上限

  這三項(xiàng)指標(biāo)成為不可妥協(xié)的約束條件。與此同時(shí)，一些在短距離場景中極為重要的指標(biāo)，例如極端彎曲性能或高密度布線能力，在長距離系統(tǒng)中反而可以適當(dāng)放寬。這意味著一個(gè)本質(zhì)轉(zhuǎn)變：光纖設(shè)計(jì)的優(yōu)先級(jí)，從“部署友好”，轉(zhuǎn)向“傳輸極限”。

  也正是在這一背景下，報(bào)告提出了面向長距離傳輸?shù)拇笮緩娇招竟饫w設(shè)計(jì)方案，通過進(jìn)一步降低損耗與IMI，為跨城域乃至跨洲通信提供可能路徑。

  當(dāng)IMI約為 -50 ~ -55 dB/km 時(shí)，光纖可以支持約 3 cm 的彎曲半徑

  當(dāng)IMI進(jìn)一步優(yōu)化至 -65 ~ -70 dB/km 時(shí)，最小彎曲半徑提升至約 5 cm

  這種約束，直接降低了光纖對(duì)彎曲的容忍能力。報(bào)告判斷：這種彎曲能力是可以接受的。因?yàn)樵趯?shí)際長距離網(wǎng)絡(luò)中，典型接頭盒的彎曲半徑本身就在這一量級(jí)，5 cm并不會(huì)成為工程瓶頸。這意味著，通過犧牲一部分彎曲性能，可以換取顯著更優(yōu)的傳輸質(zhì)量。

  接下來是帶寬問題，由于光主要在空氣中傳播，氣體成分將直接影響傳輸特性。其中，CO?在特定波段的吸收，會(huì)對(duì)系統(tǒng)帶寬(尤其是L波段)造成明顯限制。針對(duì)這一問題，報(bào)告提出了兩種技術(shù)路徑：

  1)拉絲過程中控制氣體成分，這一方案具備規(guī)模化潛力，但目前仍難以完全消除殘留。

  2)后處理去除CO2，可以實(shí)現(xiàn)更高純度，但需要分段處理，效率較低

  本質(zhì)上，這是另一個(gè)典型的工程權(quán)衡問題。

  在面向長距離傳輸?shù)膽?yīng)用中，報(bào)告進(jìn)一步展示了大芯徑空芯光纖的性能表現(xiàn)。在連續(xù)拉制實(shí)驗(yàn)中：最低損耗達(dá)到 0.038 dB/km;一個(gè)月拉制過程中，加權(quán)平均損耗約為 0.085 dB/km; 0.05-0.06 dB/km 的損耗區(qū)間，成為產(chǎn)出中的主要集中區(qū)域，并對(duì)應(yīng)超過 200 km 的連續(xù)長度，這說明，超低損耗已經(jīng)從“個(gè)別最優(yōu)結(jié)果”，轉(zhuǎn)變?yōu)榭煞€(wěn)定獲得的工程水平。與傳統(tǒng)單模光纖(SMF)相比：理論極限約 0.14 dB/km，商用水平約 0.2 dB/km，空芯光纖可預(yù)期的理論極限為<0.04 dB/km,未來商用水平可能可以達(dá)到0.09 dB/km。這對(duì)光通信是令人振奮的消息，因?yàn)楫?dāng)損耗降低到這一水平后，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的邊界開始發(fā)生變化：放大器間距可以進(jìn)一步拉大、系統(tǒng)能耗與復(fù)雜度下降、長距離鏈路的經(jīng)濟(jì)性被重新評(píng)估。

  盡管空芯光纖在損耗等核心指標(biāo)上已經(jīng)取得顯著進(jìn)展，報(bào)告也明確指出：這些結(jié)果主要基于大芯徑空芯光纖設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)也引入了新的工程挑戰(zhàn)：彎曲敏感性增強(qiáng)、機(jī)械穩(wěn)定性下降、 部署適應(yīng)性不足等，這意味著，大芯徑結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的工程兼容性仍需驗(yàn)證，尚未完全達(dá)到工程部署友好狀態(tài)。也就是說：通往長距離的路徑已經(jīng)清晰，但工程體系仍需跟進(jìn)。

  是否存在完美光纖?規(guī)則正被定義

  在報(bào)告的最后，提出了一個(gè)看似簡單但本質(zhì)深刻的問題：是否存在一根能夠同時(shí)優(yōu)化所有性能指標(biāo)的“完美空芯光纖”?報(bào)告并沒有給出答案，但也指出，尚未發(fā)現(xiàn)任何明確的物理極限，阻止這些指標(biāo)被進(jìn)一步優(yōu)化。這意味著一個(gè)關(guān)鍵判斷：空芯光纖的發(fā)展，并不是被物理上限鎖死，而是仍然處于工程能力持續(xù)拓展的階段。而在這一過程中：誰能夠理解不同應(yīng)用場景的本質(zhì)需求，并在多維性能之間做出最優(yōu)取舍，誰能夠建立從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到制造再到系統(tǒng)應(yīng)用的完整能力鏈條，誰就將擁有定義下一代光纖形態(tài)的能力。