C114訊 3月26日消息（九九）過去一年來，隨著AI算力需求迅猛增長，網(wǎng)絡(luò)容量不斷攀升，呼喚超大帶寬、超低時延傳輸能力。空芯光纖以其低時延、寬頻譜、低損耗和低非線性效應(yīng)等獨特優(yōu)勢，受到業(yè)界的密切關(guān)注，國內(nèi)外均在加快布局，并推進現(xiàn)網(wǎng)試點和商用。

今日，在CIOE中國光博會聯(lián)合C114舉辦的“2026中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇——空芯光纖研討會”上，中國移動研究院技術(shù)經(jīng)理、主任研究員王東介紹，中國移動持續(xù)推動構(gòu)建面向算網(wǎng)融合的新型全光底座，從超大帶寬、超低時延、靈活調(diào)度、光載智算四個方面重點推進400G及T比特高速傳輸、顛覆性空芯光纖及系統(tǒng)、OXC+ODU+fgOTN三級調(diào)度、HIC-OTN等光網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，打造算網(wǎng)融合的全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新高地。

基于實芯光纖的光通信系統(tǒng)面臨性能瓶頸

王東指出，400G是近年來光傳輸領(lǐng)域最重要的技術(shù)變革之一，是繼100G后的又一重大代際技術(shù)，業(yè)界類比400G是“光傳輸?shù)?a>5G”。

中國移動提出基于QPSK調(diào)制、130GBd超高速光器件、C6T+L6T寬譜的400G新型全光網(wǎng)技術(shù)體系。完成全球首次400G骨干網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用，實現(xiàn)“東數(shù)西算”八大算力樞紐間的400G高速互聯(lián)，覆蓋135個以上城市。

王東進一步指出，面向后400G時代，T比特將是下一個重大代際技術(shù)。目前有兩個重要的技術(shù)攻關(guān)方向：一個是提升單波速率，二是擴展可用頻譜。如果要滿足1000km以上的長距傳輸，在采用QPSK低階調(diào)制的情況下，所需要的波特率要達到500G以上，對器件芯片要求極高，遠遠超出現(xiàn)有的能力；對應(yīng)的頻譜要擴展到24THz以上，新波段光放大器能力、SRS效應(yīng)都面臨更大挑戰(zhàn)。

可以說，受限于實芯光纖的非線性效應(yīng)，400G已逼近非線性香農(nóng)極限，對于T比特來說，傳輸距離和單纖容量的增益已面臨邊際效應(yīng)。

空芯光纖是對光通信產(chǎn)業(yè)的一次全面顛覆

王東認(rèn)為，空芯光纖將是對光通信產(chǎn)業(yè)的一次全面顛覆與根本性變革。

相比實芯光纖通過材料摻雜實現(xiàn)全反射導(dǎo)光，空芯光纖通過設(shè)計反諧振結(jié)構(gòu)，將光信號約束在纖芯中間的空氣中進行傳輸，具有超低時延、超低損耗、超低非線性、超寬頻譜等性能優(yōu)勢，可以突破實芯光纖的“非線性香農(nóng)容量極限”與“傳輸時延極限”兩大物理瓶頸。

王東介紹，在空芯光纖技術(shù)不斷突破的同時，中國移動協(xié)同產(chǎn)業(yè)推動空芯光纖的成本和制備工藝大幅優(yōu)化。從2023年到2025年，空芯光纖的單價下降超過500倍，空芯光纖的單次拉絲長度也從之前的不足1公里提升到了80公里，為規(guī)模生產(chǎn)和商用部署奠定基礎(chǔ)。

經(jīng)過持續(xù)的研究，目前空芯光纖已經(jīng)成為OFC/ECOC等光通信領(lǐng)域國際頂級學(xué)術(shù)會議的最熱議題，2025年累計已有39篇論文討論和開展空芯光纖研究，覆蓋范圍廣，尤其是最重量級的PDP論文占比進一步上升。在光纖設(shè)計方面，創(chuàng)新了雙嵌套反諧振無節(jié)點空芯光纖，實現(xiàn)損耗<0.1dB/km的性能紀(jì)錄；采用間隙管結(jié)構(gòu)實現(xiàn)83公里長度與0.052dB/km的超低損耗；在長距傳輸系統(tǒng)方面，在單跨100公里空芯光纖上，實現(xiàn)每波長1Tb/s的實時信號雙向傳輸；在現(xiàn)網(wǎng)實現(xiàn)首條端到端平均損耗達0.11dB/km的商用線路。

在前沿研究的同時，近年來，國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界也在加速推動空芯光纖發(fā)展。中國移動2024年6月在深圳到東莞開通了國內(nèi)首個空芯光纖技術(shù)試驗網(wǎng)，隨后三大運營商、國網(wǎng)都進行了系列現(xiàn)網(wǎng)試點，試驗效果不斷提升。放眼國外，微軟2024年底宣布未來2年部署1.5萬公里空芯光纖，并進一步與康寧、賀利氏達成合作。2025年底，拉美的Scala Data Centers與Lightera、諾基亞合作，在巴西開展了空芯光纖驗證測試。伴隨著智算中心的蓬勃發(fā)展，空芯光纖正快速從技術(shù)原型發(fā)展到商業(yè)應(yīng)用。

空芯光纖五大潛在應(yīng)用場景

王東進一步介紹，中國移動自2021年起就與合作伙伴就反諧振空芯光纖及傳輸系統(tǒng)開展持續(xù)性的研究與攻關(guān)。2025年，在中國移動實驗室基于空芯光纖實現(xiàn)單波1T 10714km傳輸距離紀(jì)錄，并進一步聯(lián)合長飛、華為、中興等合作伙伴，在廣東開通國內(nèi)首個空芯光纖商用線路，為深港兩地跨境金融業(yè)務(wù)提供服務(wù)。

王東強調(diào)，空芯光纖從十米到一萬公里不同的應(yīng)用場景都有很好的潛力。但需要注意的是，不同的應(yīng)用場景需要的空芯光纖特性可能是差異化、多樣化的。

具體來看，空芯光纖的第一個潛在應(yīng)用場景是傳輸距離在10m到2km的數(shù)據(jù)中心內(nèi)互聯(lián)。這種場景由于傳輸距離短，光纖本身的傳輸損耗并不大，空芯光纖與實芯光纖的連接器損耗反而成了系統(tǒng)端到端損耗的主體因素。目前主要存在兩種解決方案，一是采用模場適配器拉齊空芯與實芯兩端的模場面積，損耗可做到約0.3dB/對；二是減小空芯光纖的直徑，通過光纖設(shè)計使空芯光纖模場直徑與實芯光纖匹配，可實現(xiàn)0.01~0.1dB的連接損耗以及更高的互聯(lián)密度，更節(jié)省光纖所占空間。

空芯光纖的第二個、第三個潛在應(yīng)用場景分別是10~80km的移動前回傳和數(shù)據(jù)中心間互聯(lián)。這種場景基于超低非線性和較低的色散，可以共享WDM技術(shù)及調(diào)制接收器件，實現(xiàn)200G per lane以上的超高速超大容量傳輸。但需要注意的是，空芯光纖盡管色散極低，典型地在C波段2~3 ps/nm/km，相比實芯光纖低近一個數(shù)量級。但目前已知的空芯光纖不存在嚴(yán)格零色散區(qū)域，因此面向未來400G/lane及以上傳輸，如何進一步降低空芯光纖色散或者高效實現(xiàn)空芯光纖色散補償成為一個重要的問題。

空芯光纖的第四個潛在應(yīng)用場景是數(shù)百到上千公里的長距傳輸系統(tǒng)。相較于實芯光纖，空芯光纖在線性與非線性參數(shù)上具備更高的“信道純度”。為充分挖掘空芯光纖的信道優(yōu)勢，需要更高的信號功率、更高階的調(diào)制碼型、更寬的頻譜。但這進一步對高功率光放大器、高量化位數(shù)AD/DA、窄線寬ITLA、超寬譜有源器件等核心組件提出了對應(yīng)的升級需求。

空芯光纖的第五個潛在應(yīng)用場景是數(shù)千至上萬公里傳輸距離的海纜系統(tǒng)。中國移動在2025年已實現(xiàn)單波1T 10714km超長距傳輸，初步驗證了空芯光纖的超低損、超低非線性優(yōu)勢可以支撐超長距跨洋傳輸?shù)募夹g(shù)能力?；?a>空分復(fù)用的多芯光纖長期以來是受到廣泛關(guān)注的海纜系統(tǒng)新型傳輸介質(zhì)。Peter Winzer團隊在OECC2025的報告顯示，對于供電受限的海纜系統(tǒng)，空芯光纖相比多芯光纖在5500/7000km以上的傳輸距離具有優(yōu)勢，但海纜系統(tǒng)同時也是一個空間受限場景，空芯光纖的尺寸暫時無法與現(xiàn)有海纜構(gòu)型兼容，仍需進一步改進優(yōu)化。

產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化均取得可喜進展

目前，國內(nèi)已形成了較好的空芯光纖及其傳輸系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)布局。在光纖生產(chǎn)方面，已有五家以上具備批量/產(chǎn)品能力；在場景驗證方面，2025年在廣東實現(xiàn)首商用后已有5個項目跟進，累計部署規(guī)模約1300km；在工程能力方面，已形成較完善的空芯光纖部署施工方案，鋪設(shè)后偏振模色散相比首條試點鏈路已降低250倍，附加損耗減少95.8%；光纖成本也實現(xiàn)了量級下降，生產(chǎn)良率提升超10倍，促進光纖應(yīng)用門檻不斷優(yōu)化。“綜合來看，國內(nèi)空芯光纖產(chǎn)業(yè)已形成了從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的良性正循環(huán)態(tài)勢。”王東說。

針對空芯光纖及其傳輸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會CCSA在2024年由中國移動牽頭協(xié)同國內(nèi)產(chǎn)業(yè)完成系列空芯光纖研究報告，包括《空芯光纖技術(shù)研究》以及《基于空芯光纖的超高速光傳輸技術(shù)研究》，成為凝聚國內(nèi)產(chǎn)業(yè)共識形成推進國際標(biāo)準(zhǔn)的重要基礎(chǔ)。國際方面，在2025年10月的ITU-T SG15全會上，中國移動協(xié)同國內(nèi)產(chǎn)業(yè)首次提出立項空芯光纖及其傳輸系統(tǒng)技術(shù)報告的構(gòu)想，經(jīng)過持續(xù)推動，Q6研究組在今年2月達成共識同意啟動該技術(shù)報告的編制工作，并以中國代表團文稿作為初始文檔。

演講的最后，王東表示，空芯光纖雖然取得了可喜的進展，但仍有很多技術(shù)和產(chǎn)業(yè)上的挑戰(zhàn)。中國移動希望與業(yè)界合作伙伴一起，加速推動空芯光纖及系統(tǒng)的技術(shù)攻關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)制定與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。