空芯光纤技术突破助力产业变革

空芯光纤技术正处关键发展期,具备重塑信息传输产业的潜力。

在“2026中国信通院深度观察报告会”上发布的《信息光子技术发展与应用研究报告(2025年)》指出,空芯光纤具有低时延、宽频谱、低损耗和低非线性效应等优势,被视为突破传统光纤物理瓶颈的颠覆性方案。

反谐振结构为空芯光纤主流架构,近年来在传输损耗方面取得显著进展。2024年,双嵌套反谐振无节点光纤实现0.11dB/km损耗,首次低于传统实芯单模光纤的0.1397dB/km;2025年,我国企业进一步将空芯光纤传输损耗降至0.05dB/km,创下新纪录。未来几年,该技术将持续向超宽频谱、超低损耗方向演进。

全球范围内积极推进空芯光纤系统应用示范。2020年,英国公司Lumenisity部署全球首根10km空芯光纤光缆,应用于金融证券交易场景。2022年微软收购Lumenisity,并于2024年底宣布计划两年内部署15000km空芯光纤。我国运营商、系统设备商及光纤光缆厂商协同推进试点应用,实验系统正朝更大容量和更远距离发展。

当前空芯光纤传输系统已具备满足千公里量级300~400Tb/s传输容量的潜力,若结合同频全双工技术,容量可提升至原有3~10倍,有望实现单纤单芯单模Pb/s级、千公里量级的大容量长距离传输能力。

尽管前景广阔,空芯光纤仍处于发展初期,面临多重挑战。目前尚不具备大规模工业化拉制能力,单次拉丝长度仅数十公里,远低于传统单模光纤上万公里水平。光纤结构与关键参数尚未收敛,配套的宽频谱放大、高功率注入等技术有待突破。此外,中空特性导致检测技术不成熟,在熔接、气密性、水密性等方面存在工程部署难题,铺设效率较低。

应用场景方面,空芯光纤可使传输时延降低约三分之一,预计将率先用于对时延敏感的数据中心、智算中心互联及金融专线领域。随着拉丝长度、成本和运维问题逐步解决,未来有望在干线网、城域网全面部署,推动系统性能跨越式提升。同时,其还可拓展至可见光波段信号传输和高功率激光传能等场景。

国内主流光纤厂商如长飞光纤、亨通光电、烽火通信、中天科技等均已布局空芯光纤,并在运营商招标项目中获得订单。空芯光纤集采价格持续下降,最新中标价接近3万元/芯公里(不含税)。

运营商持续采购空芯光纤以验证技术性能与应用场景,但要实现大规模商用,仍需产业链各方共同攻克关键技术与工程化难题。

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