數(shù)字經(jīng)濟的澎湃浪潮與AI大模型的爆發(fā)，對算力網(wǎng)絡(luò)提出“超高速、大容量、低時延”的剛性需求。傳統(tǒng)光纖在跨數(shù)據(jù)中心分布式訓(xùn)練、實時參數(shù)同步等場景中面臨容量與時延瓶頸，空芯光纖憑借“空氣導(dǎo)光”顛覆石英傳輸機制，成為突破香農(nóng)極限的關(guān)鍵路徑，其傳輸速度提升約41%的物理優(yōu)勢，為算力網(wǎng)絡(luò)提供了全新底層支撐，一場光通信領(lǐng)域的底座革命正悄然展開。
技術(shù)突破，低損耗光纖打破傳統(tǒng)瓶頸
中國信科旗下烽火通信在空芯光纖領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新，自主研發(fā)的四管雙嵌套式空芯光纖，通過優(yōu)化嵌套結(jié)構(gòu)設(shè)計，兼顧高機械強度與抗彎曲特性，可適應(yīng)復(fù)雜部署環(huán)境。該光纖在1550nm核心通信波段實現(xiàn)衰減≤0.2dB/km，不僅突破傳統(tǒng)光纖傳輸極限，滿足現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用條件，更憑借近真空光速與超低損耗特性，為超高速、長距離通信開辟新路徑，顯著降低骨干網(wǎng)與海底光纜的傳輸能耗。
烽火通信研制的空芯光纖
中間體和光纖端面結(jié)構(gòu)示意圖
工程化攻堅，探索產(chǎn)業(yè)化“卡脖子”問題
針對空芯光纖工程化應(yīng)用的核心挑戰(zhàn)，烽火通信不斷攻堅，以系統(tǒng)性方案破解技術(shù)障礙。
● 水汽浸入問題
在地下管網(wǎng)等場景中，空芯光纖斷裂導(dǎo)致的水汽浸入會嚴重威脅其性能的穩(wěn)定性。通過仿真建模與實驗驗證，采用“防潮涂層+結(jié)構(gòu)密封”雙防護機制，將浸水導(dǎo)致的衰減增量控制在工程可接受范圍，可延長光纖壽命30%以上。
空芯光纖水浸入深度的演化規(guī)律
以及浸水對光纖衰減的影響
● CO₂氣體吸收峰抑制
現(xiàn)網(wǎng)試點中發(fā)現(xiàn)，C+L波段CO₂吸收峰可能干擾波分復(fù)用系統(tǒng)穩(wěn)定性。通過氣體成分優(yōu)化與封裝工藝改進，將吸收峰損耗波動降低至工程可容忍閾值，為超寬波段（S+C+L）穩(wěn)定傳輸?shù)於ɑA(chǔ)。
空芯光纖CO2氣體吸收峰優(yōu)化實驗
● 空芯光纖OPGW光纜及雷擊實驗研究
光纖復(fù)合架空地線（OPGW）作為兼具電力傳輸與光通信功能的戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施，其偏振穩(wěn)定性成為制約系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵瓶頸，而實芯光纖的抗電磁干擾能力較弱，在雷擊時會誘發(fā)偏振態(tài)復(fù)合擾動，導(dǎo)致偏振復(fù)用系統(tǒng)誤碼率呈指數(shù)級上升。
通過特殊的空芯光纖光纜結(jié)構(gòu)仿真、設(shè)計與雷擊實驗平臺搭建驗證，將偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)速度（RSOP）波動范圍穩(wěn)定在0.1~0.2krad/p，較G.652.D光纖（1-15krad/s）降低2個數(shù)量級，為OPGW光纜選型提供了量化依據(jù)，更為反諧振空芯光纖替代傳統(tǒng)OPGW光纜中的實芯光纖提供了可行性，尤其為雷電多發(fā)區(qū)域的電力通信網(wǎng)絡(luò)提供參考。
OPGW光纜結(jié)構(gòu)設(shè)計和雷擊實驗
產(chǎn)業(yè)協(xié)同，構(gòu)建空芯光纖技術(shù)生態(tài)
作為“湖北省新一代信息通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體”牽頭單位，烽火通信聯(lián)合華中科大、武漢大學(xué)等十家機構(gòu)，聚焦光子晶體拓撲優(yōu)化等底層技術(shù)攻關(guān)，推動空芯光纖國家標準制定，搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點。此外，烽火通信當前在匈牙利及泰國的光纖光纜制造基地相繼投產(chǎn)，填補了歐洲及東南亞高端光通信制造市場的空白，并同步研發(fā)硫系光子芯片等下一代技術(shù)，挑戰(zhàn)0.01dB/km理論極限，持續(xù)鞏固技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。
未來規(guī)劃，全鏈條推進產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建
烽火通信將通過“三步走”路徑加速技術(shù)落地。一方面持續(xù)優(yōu)化光纖拉制、成纜及熔接工藝，向衰減<0.1dB/km的目標發(fā)起沖擊，推動技術(shù)迭代；另一方面聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈完善分布式監(jiān)測系統(tǒng)，建立全生命周期運維標準，實現(xiàn)生態(tài)協(xié)同；同時從數(shù)據(jù)中心短距互聯(lián)向骨干網(wǎng)、海底光纜長距場景拓展，并探索光纖與加密通信等融合創(chuàng)新，以延伸應(yīng)用場景。
展望未來，空芯光纖有望在加密通信、6G網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域重塑全球技術(shù)格局。烽火通信將持續(xù)攻堅空芯光纖關(guān)鍵技術(shù)，助力我國光通信產(chǎn)業(yè)在國際賽道上持續(xù)領(lǐng)跑。
