8月5日,中国移动在深圳举办“光穹跃迁 领航未来”全国首条空芯光纤商用暨创新成果发布会。会上正式宣布,我国首条完全自主知识产权的反谐振空芯光纤在粤港澳大湾区率先投入商用,并率先落地深港金融专线,标志着我国在下一代光通信核心技术领域完成了从实验室原型到商业化产品的跨越。
这一突破性进展,不仅实现了我国自主研发、具备完全自主知识产权的反谐振空芯光纤从技术原型到实际应用的跨越,更为深港两地跨境金融业务搭建起一条超低时延的“信息高铁”,使跨境业务处理效率成为行业标杆。
据中国移动广东公司副总经理崔志顺介绍,作为全国首例,项目团队面临“无作业指导书、无验收模板、无现成经验”的挑战。建设期间,深圳、东莞两地团队抓住台风“空窗期”,连续奋战十个昼夜,提前完成光缆布放。实测结果显示:专线跨境双向时延降至1毫秒;光纤损耗实测值低于0.09 dB/km,创全球商用光纤最低纪录;整条链路从光纤结构、制备工艺到系统设备全部实现国产化闭环,具备完全自主知识产权。
此次首条商用线路的开通,标志着我国新型光通信核心技术在应用上迈出实质性步伐,为粤港澳大湾区国际金融枢纽建设筑牢技术根基。
科普一下,什么是反谐振空芯光纤呢?
反谐振空芯光纤(Anti-Resonant Hollow-Core Fiber, AR-HCF) 是一种特殊的光纤,它的核心部分是空的(没有玻璃或其它固体材料),光主要在空气或真空里传播,而不是像传统光纤那样在玻璃芯中传输。
它的名字“反谐振”来源于其工作原理:通过精心设计光纤的多层薄壁结构(通常是几层玻璃环或管状结构),使得特定波长的光在空芯中传播时,不会与光纤壁发生强烈的光耦合(即避免光被“吸”进玻璃壁里损失掉)。这种设计让光在空芯中形成稳定的传输模式,减少能量损耗。
作为光通信领域的颠覆性技术,反谐振空芯光纤与传统实芯光纤截然不同。它采用“反谐振”反射导光原理,将光信号约束在直径仅20多微米的“空心玻璃管”中传输,好比用磁悬浮轨道替代传统铁轨,
一是传输速度全面提升,
二是同等载客量下跑得更远,
三是同等距离下载客量更强。
相比实芯石英光纤,其传输时延降低超30%、损耗减少近50%,实验室测试的传输距离更是提升约10倍。未来,这将有力降低金融行业专线、数据中心互联、远距离数据传输等领域综合成本,助力各行各业效率提升。
在技术指标上,该线路展现出三大领先优势:
其一,实测数据显示,线路启用后,跨境数据传输时延降至1.07毫秒,达到行业领先水平,适配高频交易等对时延极度敏感的跨境专线业务;
其二,数据在此线路传输过程中损耗小于0.09dB/km,损耗相较于当前市面上常用的光纤降低7.6倍,刷新全球商用光纤光缆最低损耗纪录,显著提升信号传输距离与效率;
其三,采用气体替代石英导光,使得光信号在光纤中传输非线性降低超1000倍,在现有系统器件不变的情况下,通过专业化调试可进一步提升传输距离和带宽。
怎么能通俗理解反谐振空芯光纤呢?
我们可以用几个生活中的类比来帮助理解:
1、像光在“空气管道”中跑,而不是玻璃管道
想象传统光纤就像是一条玻璃水管,水(光)在里面流动,但水管壁(玻璃)会对水流(光)产生摩擦和阻力,导致一部分能量损失。
而反谐振空芯光纤则像是在空气中架设了一条透明的空气管道,光就像风一样在空气里流动,几乎不跟固体材料接触,因此几乎没有因玻璃引起的损耗。
2、像光在一个精心设计的“玻璃笼子”中穿梭
光纤内部实际上是由多个薄壁的玻璃环或管子围起来的一个中空区域,这些玻璃结构并不是实心的,而是以特定间隔、特定形状排列,目的是让光在中间空心的区域里“绕开”玻璃的影响。
这些玻璃环就像是一个个“防护罩”,它们通过“反谐振”的原理,让光不容易进入玻璃,而是更倾向于待在空气核心里传播。
3、像给光修了一条“高速公路”,避开了拥堵的市区(玻璃)
传统光纤中,光虽然也是在纤芯中传播,但纤芯是高折射率的玻璃,靠全反射原理导光,但光仍然与玻璃有很强的相互作用,容易产生色散、非线性效应和损耗。
反谐振空芯光纤则是把光引导到空气核心这条“高速公路”上,几乎不跟玻璃打交道,从而大幅降低信号损失,提高传输速度和质量。
反谐振空芯光纤线路又是什么?
“反谐振空芯光纤线路”就是使用这种特殊光纤构建的光通信传输系统或光路。在这种线路上:
光信号不是在玻璃中传播,而是在空气或真空的空芯中传播。
因为光与材料的相互作用大大减少,所以具有以下优势:
超低传输损耗(比传统光纤低很多,尤其在某些波段)
几乎无色散或非线性效应(光信号不容易变形或失真)
可传输更高功率的激光(不易损伤光纤)
潜在支持更宽的频谱和更高带宽
这类光纤线路特别适合用于:
超高速通信(如未来6G、光互联网骨干网)
高功率激光传输(如工业切割、医疗、国防)
量子通信、传感等高精度领域
总结:通俗版一句话理解:反谐振空芯光纤就像一条让光在空气中跑的透明管道,而不是在玻璃里挤着走;用这种光纤铺出来的通信线路,光走得更顺畅、损耗更低、速度更快,还不容易失真。
如果你想象光在“真空或空气”中自由奔跑,而不用跟玻璃“较劲”,就比较容易理解它的优势了!
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