每年三月的OFC,被公认为光通信最重要的“风向标”。这一会议汇聚了来自全球90多个国家、超过1.6万名参会者,包括顶级科研机构、设备厂商、互联网公司以及通信运营商,是少数能够同时影响技术路径与产业决策的核心平台。
如果说大会论文代表的是“已经被验证的成果”,那么Workshop则更接近于行业的“前线讨论场”——那些尚未形成共识、但极有可能改变未来格局的技术方向,往往首先在这里被提出、碰撞并逐渐清晰。
在今年的Workshop中,围绕空芯光纤(Hollow-Core Fiber, HCF)的一场专题讨论——“Anti-Resonant Hollow Core Fiber: The Hype, The Hope, The Headaches”,吸引了来自产业界与学术界的核心参与者。会场座无虚席,数百名与会者围绕其实际部署、制造挑战与应用边界展开了长时间的深入讨论,并释放出明确信号:空芯光纤,已经从“研究热点”,进入“产业路线选择”的关键阶段。

在本次Workshop中,领纤科技CEO 汪滢莹 连续第二年受邀作报告。相比去年的技术路径讨论,今年的内容更加聚焦一个核心问题:不同应用场景,究竟需要什么样的空芯光纤?
在获得本人授权后,我们将基于其报告内容,对关键逻辑进行逐页解读,并尝试分析空芯光纤未来发展的真实路径。

不同应用,不同光纤
报告首先引用了中国移动在ITU-T 标准课题会议中的讨论,对空芯光纤在不同网络层级中的应用进行了系统划分。从机架内部、数据中心内部,到数据中心互联、城域网,再到跨洲长距离传输,不同距离尺度下的网络,对光纤的“核心诉求”有所不同:
数据中心内部(DCN,米级到百里级)
更看重的是机械稳定性、抗弯能力和布线密度。链路极短,损耗几乎不构成系统瓶颈。
数据中心互联(DCI,公里到百公里级)
需要在损耗、带宽、模态纯度(IMI)以及弯曲性能之间取得平衡。
长距离传输(Long-haul,百公里到上千公里级)
问题本质发生变化: 损耗决定放大器间距和系统成本、 IMI决定信号在长距离下是否失真、带宽决定总传输容量,这三项指标成为不可妥协的核心约束,但降低IMI往往会削弱弯曲性能,追求极低损耗通常意味着更大结构尺寸,提升带宽面临气体吸收问题。 因此,这些“取舍”是在现阶段必须面对的现实约束。
也正因为如此,一个越来越清晰的行业共识正在形成:
未来的空芯光纤,不是统一标准产品,而是围绕应用场景进行定义的工程解。

可扩展的空芯光纤平台—间隙管辅助空芯光纤
在明确不同应用场景所对应的性能取舍之后,报告进一步强调:领纤科技的设计是统一基于同一技术平台展开——间隙管辅助空芯光纤(IT-DNANF)结构体系。IT-DNANF将原本高度敏感的结构参数解耦,放宽了对管间间隙(intertube gap)的极端制造要求,避免了拉丝过程中的结构接触与失稳问题,为模态控制、损耗优化与结构尺寸调节提供额外自由度,这使得空芯光纤的批量化生产成为可能。同时,IT-DNANF相关结构及其制造方法,已由领纤科技进行了系统性的专利布局,覆盖关键结构设计与工艺实现路径。领纤科技已在2025年9月的欧洲光通信会议(ECOC)PDP section报导了基于IT-DNANF实现的最长单跨拉丝83km和最低衰减0.052 dB/km。


数据中心内部的短距应用场景
在数据中心内部(DCN)这一类短距离场景中,可以适当放宽对损耗的极致追求,转而优化机械与结构性能,以提升整体部署效率。但报告同时指出,这一场景的真正挑战,并不在光纤本体,而在系统层面:现有光模块与连接体系几乎全部基于传统单模光纤(SMF)构建,这带来两个直接问题:空芯与实芯的接头损耗成为主要瓶颈,兼容性与接口标准尚未建立。 也正因此,当前DCN场景的核心矛盾是:生态是否准备好接纳新的光纤体系。

DCI:第一个真正具备规模落地条件的应用场景
相比数据中心内部(DCN)更多受限于生态与接口体系,在数据中心互联(DCI)场景中,空芯光纤已经展现出更现实的落地路径。其核心原因在于,DCI处于一个典型的“工程平衡区间”:传输距离通常在百公里以内,对性能有明确要求,但不追求极限指标,允许在多项性能之间进行合理取舍。 具体而言:
损耗:接近传统单模光纤(SMF)即可满足链路预算
IMI:控制在较低水平即可支撑相干系统运行
弯曲性能:满足常规室外部署要求即可
带宽:支持高容量传输,但无需跨洋级别扩展

在这一应用目标下,报告进一步展示了领纤科技基于IT-DNANF平台的制造能力:在一台拉丝塔、连续运行一个月的条件下,实现了:累计超过1000 km级别的光纤产出,加权平均损耗约为0.12 dB/km。这表明,在长时间、连续生产条件下,整体性能能够稳定维持在工程可接受范围内。

更重要的是,报告展示了其在真实网络中的实际部署:2024年领纤科技在无锡的约20km光缆铺设,覆盖楼宇布线、现场施工以及系统接入等环节,实际链路损耗低于 0.14 dB/km,小于传统光纤损耗极限,这表明,空芯光纤已经可以进入现有通信基础设施体系并稳定运行。与此同时,类似的DCI部署已经在全球多个地区展开,说明空芯光纤已经在DCI实现规模化应用。

当损耗被压到极限,
长距离的价值开始被重新定义
随着传输距离提升至千公里级别,光通信系统的约束条件发生了根本变化。在这一场景下,决定系统性能的关键指标被重新排序:
损耗(Loss):直接决定放大器间距和整体系统成本
模间干扰(IMI):在长距离累积后,将显著影响信号质量与误码率
带宽(Bandwidth):决定单纤容量上限
这三项指标成为不可妥协的约束条件。与此同时,一些在短距离场景中极为重要的指标,例如极端弯曲性能或高密度布线能力,在长距离系统中反而可以适当放宽。这意味着一个本质转变:光纤设计的优先级,从“部署友好”,转向“传输极限”。
也正是在这一背景下,报告提出了面向长距离传输的大芯径空芯光纤设计方案,通过进一步降低损耗与IMI,为跨城域乃至跨洲通信提供可能路径。

在面向长距离传输的设计中,报告进一步揭示了一个无法回避的工程现实:提升性能,必然伴随着结构代价。以模间干扰(IMI)为例,为了在长距离传输中维持信号纯度,需要尽可能抑制高阶模式的耦合。然而,这一目标的实现,通常伴随着弯曲损耗的增加。报告中给出了一个典型对比:
当IMI约为 -50 ~ -55 dB/km 时,光纤可以支持约 3 cm 的弯曲半径
当IMI进一步优化至 -65 ~ -70 dB/km 时,最小弯曲半径提升至约 5 cm
这种约束,直接降低了光纤对弯曲的容忍能力。报告判断:这种弯曲能力是可以接受的。因为在实际长距离网络中,典型接头盒的弯曲半径本身就在这一量级,5 cm并不会成为工程瓶颈。这意味着,通过牺牲一部分弯曲性能,可以换取显著更优的传输质量。

接下来是带宽问题,由于光主要在空气中传播,气体成分将直接影响传输特性。其中,CO₂在特定波段的吸收,会对系统带宽(尤其是L波段)造成明显限制。针对这一问题,报告提出了两种技术路径:
拉丝过程中控制气体成分,这一方案具备规模化潜力,但目前仍难以完全消除残留。
后处理去除CO2,可以实现更高纯度,但需要分段处理,效率较低
本质上,这是另一个典型的工程权衡问题。

在面向长距离传输的应用中,报告进一步展示了大芯径空芯光纤的性能表现。在连续拉制实验中:最低损耗达到 0.038 dB/km;一个月拉制过程中,加权平均损耗约为 0.085 dB/km; 0.05-0.06 dB/km 的损耗区间,成为产出中的主要集中区域,并对应超过 200 km 的连续长度,这说明,超低损耗已经从“个别最优结果”,转变为可稳定获得的工程水平。与传统单模光纤(SMF)相比:理论极限约 0.14 dB/km,商用水平约 0.2 dB/km,空芯光纤可预期的理论极限为<0.04 dB/km,未来商用水平可能可以达到0.09 dB/km。这对光通信是令人振奋的消息,因为当损耗降低到这一水平后,系统设计的边界开始发生变化:放大器间距可以进一步拉大、系统能耗与复杂度下降、长距离链路的经济性被重新评估。
尽管空芯光纤在损耗等核心指标上已经取得显著进展,报告也明确指出:这些结果主要基于大芯径空芯光纤设计,这种设计也引入了新的工程挑战:弯曲敏感性增强、机械稳定性下降、 部署适应性不足等,这意味着,大芯径结构在现有网络环境中的工程兼容性仍需验证,尚未完全达到工程部署友好状态。也就是说:通往长距离的路径已经清晰,但工程体系仍需跟进。


是否存在完美光纤?规则正被定义
在报告的最后,提出了一个看似简单但本质深刻的问题:是否存在一根能够同时优化所有性能指标的“完美空芯光纤”?报告并没有给出答案,但也指出,尚未发现任何明确的物理极限,阻止这些指标被进一步优化。这意味着一个关键判断:空芯光纤的发展,并不是被物理上限锁死,而是仍然处于工程能力持续拓展的阶段。而在这一过程中:谁能够理解不同应用场景的本质需求,并在多维性能之间做出最优取舍,谁能够建立从结构设计到制造再到系统应用的完整能力链条,谁就将拥有定义下一代光纤形态的能力。


