在骨干网及海底光缆等长距离电信传输领域,如何将海量信号以极低损耗和极高保真度传输至极远距离是业界面临的重大挑战。传输光纤的损耗水平和模式纯度成为这一技术瓶颈的关键指标。有效限制光在单一模式下传播是规避多模干扰,保障长距离通信质量的核心策略;而传输损耗的降低,则直接关系到传输距离的延伸与中继站数量的缩减,是光纤技术数十年来不懈追求的终极目标。
面对传统石英光纤因瑞利散射限制而无法逾越0.14dB/km损耗瓶颈的局限,科研和产业界都将目光投向了反谐振空芯光纤这一颠覆性技术。反谐振空芯光纤具有独特的四低一宽属性:低时延、低非线性、低色散、低损耗和宽通带,已在大部分光学性能指标上超越了传统石英光纤。然而,不同于具有单模截止特性的石英光纤,空芯光纤的基模和高阶模均可满足玻璃壁的反谐振条件,因此其本质上是一种“多模光纤”,这对其在追求极致传输质量的长距离通信场景中的应用提出了严峻挑战。英国南安普顿大学在2024年0FC会议上报导了损耗低至0.1dB/km的五重双嵌套结构反谐振空芯光纤,但并未深入探讨其单模属性。
2024年8月1日,领纤科技、暨南大学、中国移动研究院联合团队在OPTICA学会举办的先进光子学会议(Advanced Photonics Congress)上做Postdeadline报告(JTh4A.3),创新提出了可实现超低损耗、超高模式纯度的截断型四重双嵌套反谐振空芯光纤。团队发现,相比于五重双嵌套结构利用中小嵌套管之间的空气层过滤高阶模,截断型四重双嵌套结构可利用大中管之间的空气层实现对高阶模的快速抑制。仿真结果显示,高阶模与基模的损耗抑制比可提高两个数量级以上。团队克服了重重实验难点,制备出的截断型四重双嵌套反谐振空芯光纤实现了<0.1 dB/km的基模传输损耗,并创下2.6万倍高阶模抑制比纪录。南安普顿大学同行评议该成果为反谐振空芯光纤领域的“phenomenal progress”。随着这一创新成果的逐步产业化应用,将为数据中心、骨干网、海底光缆等各类光通信网络赋能,推动电信行业的技术进步和产业升级。
领纤科技以创新驱动作为核心价值观,与中国移动深度协同推进空芯光纤技术发展和产业构建。展望未来,领纤科技将继续发挥原创技术优势,为客户提供高性能、高可靠性的空芯光纤光缆产品和解决方案,助力世界信息互联。