C114訊 6月26日消息（顏翊）隨著人工智能技術的迅猛發展，數據計算需求呈現指數級增長，“智算互聯”成為行業關注的新焦點。作為整個通信系統的基礎支撐，光纖光纜迎來新一輪升級需求。
為滿足未來高速率、低時延、大容量傳輸需求，業界開始探索“新維度、新結構、新介質”。在此背景下，空芯光纖（Hollow Core Fiber, HCF）因以空氣為傳輸介質，突破了石英光纖的物理限制，展現出顯著優勢，并迅速成為新型光纖研究的熱點之一。
在6月26日舉行的“新一代光纖技術專場研討會”上，中國聯通研究院副院長、首席科學家唐雄燕發表了題為《面向智算互聯的空芯光纖機遇與挑戰》的主題演講，系統分析了空芯光纖的技術優勢、應用場景及面臨的挑戰。
空芯光纖技術進展與應用前景
近年來，空芯光纖技術發展迅速，衰減持續下降。2025年OFC大會上，長飛公司發布的支撐嵌套管空芯光纖（ST-HCF）將損耗降至0.05 dB/km，再次刷新行業紀錄。
在傳輸實驗中，空芯光纖展現出超低非線性和超低損耗特性，可以支持更高的入纖功率以及更長單跨段。此外，其傳輸光譜覆蓋范圍極廣，可支持O-L波段聯合傳輸，具備極大的容量潛力。
中國聯通已在多個研究項目中開展了空芯光纖的傳輸驗證。2024年5月完成單波1.2Tbit/s傳輸實驗，驗證了空芯光纖的低時延（降低30%）、高功率承載能力；同年12月進一步開展了30km空芯光纖上100G/400G混傳測試，驗證了熔接點數量對業務傳輸時延和OSNR傳輸代價并無明顯影響。
在國際上，微軟等企業已率先布局空芯光纖現網應用。2022年底收購Lumenisity后，微軟在數據中心互聯場景積極推進空芯光纖部署。去年底，微軟宣稱計劃兩年內部署15000公里空芯光纖。目前基于空芯光纖互聯的微軟Azure DC 已投入使用，完成兩個 DC 站點之間端到端空芯光纖網絡組建，且承載實時流量。
從應用場景來看，空芯光纖在智算互聯中具有多重潛在價值：
數據中心內部互聯（1~100米） ：利用其低時延特性，有望提升AI訓練效率10%以上；城域數據中心互聯（<100公里）：支持更大地理覆蓋范圍，可緩解能源供給限制；廣域數據中心互聯（數百公里）：憑借低損耗、大帶寬、低非線性及色散優勢，可大幅提升傳輸容量與穩定性。
技術、工程與應用挑戰
唐雄燕指出，盡管空芯光纖展現出諸多優勢，但其產業生態仍在構建之中，從光纖介質到工程系統均需全面重構，大規模商用仍面臨一系列技術與工程挑戰。在智算互聯場景的應用有如下難點：
首先是數據中心內部應用的難點。
在數據中心內部，空芯光纖的應用存在一定機會。由于對光纜壽命要求相對較低（無需達到15~20年），且沒有室外熔接、進水等潛在維護問題，建設運維較為簡單。然而，當前仍存在兩個關鍵難題：
結構與性能問題：現有大芯徑空芯光纖難以滿足數據中心密集布線、大芯數需求；激光器兼容性問題：當前數據中心普遍使用多模VCSEL激光器，而空芯光纖多為單模設計，二者之間存在模場失配，導致耦合損耗高。無論是重新設計多模空芯光纖，還是推動數據中心使用單模光源，都需要巨大的投入和較長周期。
此外，由于傳輸距離很短，空芯光纖的低時延、低衰減、寬波段、低非線性等特性在數據中心內部是否真正具備商業吸引力，尚待進一步探索。
其次，在數據中心之間的長距離互聯中，空芯光纖同樣面臨多項工程難題。
進水問題：一旦光纜斷裂，空芯通道易進水導致通信中斷，需采用IP68級防水接頭盒并預留足夠盤留長度，同時亟需開發快速檢測技術，保證進水段精準切割。
內部進氣及吸收峰問題：空芯光纖內部氣體吸收影響嚴重，可能引發E/S波段水峰及C/L波段CO₂吸收峰，限制傳輸容量與距離，需在拉絲成纜全過程中嚴格密封，現場熔接也要控制進氣。
熔接與成端工藝復雜：空芯光纖的特殊微結構對對準精度要求極高，普通熔接設備難以勝任，需專用熔接機支持；且由于設備端尾纖仍然為常規實芯光纖，空芯光纖與傳統實芯光纖的轉接仍存在較大連接損耗。
OTDR測量困難：當前商用OTDR設備無法準確測量空芯光纖的衰減、熔接損耗與熔接位置，誤差可達近1公里，給故障排查和維護帶來較大困難。
最后，標準缺失也是當前空芯光纖規模推廣的一大瓶頸。國內外尚未形成統一標準體系，光纖結構差異較大，難以歸一化，存在互通問題。
從國內情況看，國內CCSA TC6 WG3在2024年底已完成研究報告，并進一步在TC6 WG1/WG3/WG4開展空芯光纖技術及應用研究，推動技術成熟。國際上，ITU-T SG15也在2025年3月日內瓦全會以及6月Q6巴黎中間會議上，就空芯光纖技術展開討論，探討空芯光纖傳輸的技術可行性。總體看，標準化尚處于初始階段。
小結
空芯光纖具有低衰減、低時延、寬波段、低非線性等優良特性，對于智能時代的智算互聯有著潛在應用價值。然而，從技術驗證到規模化商用，仍有很長一段路要走。
