在骨干網(wǎng)及海底光纜等長(zhǎng)距離電信傳輸領(lǐng)域,如何將海量信號(hào)以極低損耗和極高保真度傳輸至極遠(yuǎn)距離是業(yè)界面臨的重大挑戰(zhàn)。傳輸光纖的損耗水平和模式純度成為這一技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵指標(biāo)。有效限制光在單一模式下傳播是規(guī)避多模干擾,保障長(zhǎng)距離通信質(zhì)量的核心策略;而傳輸損耗的降低,則直接關(guān)系到傳輸距離的延伸與中繼站數(shù)量的縮減,是光纖技術(shù)數(shù)十年來(lái)不懈追求的終極目標(biāo)。
面對(duì)傳統(tǒng)石英光纖因瑞利散射限制而無(wú)法逾越0.14dB/km損耗瓶頸的局限,科研和產(chǎn)業(yè)界都將目光投向了反諧振空芯光纖這一顛覆性技術(shù)。反諧振空芯光纖具有獨(dú)特的四低一寬屬性:低時(shí)延、低非線性、低色散、低損耗和寬通帶,已在大部分光學(xué)性能指標(biāo)上超越了傳統(tǒng)石英光纖。然而,不同于具有單模截止特性的石英光纖,空芯光纖的基模和高階模均可滿足玻璃壁的反諧振條件,因此其本質(zhì)上是一種“多模光纖”,這對(duì)其在追求極致傳輸質(zhì)量的長(zhǎng)距離通信場(chǎng)景中的應(yīng)用提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。英國(guó)南安普頓大學(xué)在2024年0FC會(huì)議上報(bào)導(dǎo)了損耗低至0.1dB/km的五重雙嵌套結(jié)構(gòu)反諧振空芯光纖,但并未深入探討其單模屬性。
2024年8月1日,領(lǐng)纖科技、暨南大學(xué)、中國(guó)移動(dòng)研究院聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在OPTICA學(xué)會(huì)舉辦的先進(jìn)光子學(xué)會(huì)議(Advanced Photonics Congress)上做Postdeadline報(bào)告(JTh4A.3),創(chuàng)新提出了可實(shí)現(xiàn)超低損耗、超高模式純度的截?cái)嘈退闹仉p嵌套反諧振空芯光纖。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),相比于五重雙嵌套結(jié)構(gòu)利用中小嵌套管之間的空氣層過(guò)濾高階模,截?cái)嘈退闹仉p嵌套結(jié)構(gòu)可利用大中管之間的空氣層實(shí)現(xiàn)對(duì)高階模的快速抑制。仿真結(jié)果顯示,高階模與基模的損耗抑制比可提高兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上。團(tuán)隊(duì)克服了重重實(shí)驗(yàn)難點(diǎn),制備出的截?cái)嘈退闹仉p嵌套反諧振空芯光纖實(shí)現(xiàn)了<0.1 dB/km的基模傳輸損耗,并創(chuàng)下2.6萬(wàn)倍高階模抑制比紀(jì)錄。南安普頓大學(xué)同行評(píng)議該成果為反諧振空芯光纖領(lǐng)域的“phenomenal progress”。隨著這一創(chuàng)新成果的逐步產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,將為數(shù)據(jù)中心、骨干網(wǎng)、海底光纜等各類光通信網(wǎng)絡(luò)賦能,推動(dòng)電信行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
領(lǐng)纖科技以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)作為核心價(jià)值觀,與中國(guó)移動(dòng)深度協(xié)同推進(jìn)空芯光纖技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)構(gòu)建。展望未來(lái),領(lǐng)纖科技將繼續(xù)發(fā)揮原創(chuàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì),為客戶提供高性能、高可靠性的空芯光纖光纜產(chǎn)品和解決方案,助力世界信息互聯(lián)。