新型空芯光纖打破信號損耗物理極限

中化新網(wǎng)訊 近日，由微軟支持的Lumenisity研究團(tuán)隊(duì)宣布，其研發(fā)的新型空芯光纖實(shí)現(xiàn)了有史以來最低的信號衰減水平。這一成果于9月1日發(fā)表在國際權(quán)威期刊《自然?光子學(xué)》（Nature Photonics）上。

空芯光纖是一種新型光纖結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由多層微米級厚度的同心玻璃管構(gòu)成，不再依賴傳統(tǒng)的實(shí)心石英玻璃導(dǎo)光，而是利用空心玻璃管傳輸光信號。空心區(qū)域內(nèi)的空氣相比于傳統(tǒng)光纖的固體材料具有更低的光吸收和散射損耗，使得光信號能夠以更小的衰減進(jìn)行長距離傳輸，打破了現(xiàn)有光纖在信號損耗方面的物理極限，可顯著提升數(shù)據(jù)傳輸效率和距離。

微軟研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)此次突破的關(guān)鍵在于，采用的新型雙層嵌套反諧振無節(jié)點(diǎn)光纖（DNANF）結(jié)構(gòu)，周圍包裹精細(xì)的二氧化硅薄環(huán)，利用光子帶隙效應(yīng)將光有效約束在空氣芯內(nèi)，極大減少了與材料的相互作用。研究人員指出，空芯光纖不僅能提升45%傳輸速度，還能在不犧牲帶寬的前提下實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。他們在1550納米波長下實(shí)現(xiàn)了0.091dB/km的衰減水平，打破了當(dāng)前最先進(jìn)的石英光纖0.14dB/km的理論極限。這一數(shù)值是自1980年代以來首次取得顯著進(jìn)展。

中國銀河證券表示，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(lián)、海底光纜等大容量長距離傳輸場景，工業(yè)與醫(yī)療激光、量子通信等高功率特殊場景中應(yīng)用廣闊。中信證券表示，看好隨著空芯光纖的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，其規(guī)模化應(yīng)用將拓展至更多場景。不過目前由于量產(chǎn)工藝升級和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失等問題，空芯光纖產(chǎn)品離大規(guī)模商用尚有距離。