移动通信网 赵哲超
中国电信研究院、长飞公司联合中兴通讯近日完成全球首个千公里空芯光纤双向实时传输验证，在1007.48公里的空芯光纤链路上实现扩展C+L波段单波800Gb/s（PCS-16QAM调制）单纤双向传输，系统总容量达到128Tb/s。这一成果创下全球最长的空芯光纤点到点非环回实时传输距离纪录，将此前空芯光纤工程化验证的距离量级从百公里级直接推进至千公里级。空芯光纤被视为下一代骨干传输网络的候选介质，其纤芯为空气而非传统玻璃，光信号传输时延较常规光纤降低约三成，非线性和色散特性也显著优于实芯光纤。在AI算力互联、金融低时延专线、数据中心集群互联等场景需求爆发式增长的当下，超低时延、超大带宽的长距传输能力成为运营商竞争焦点，此次验证为构建大带宽、长距离、低时延的骨干网提供了切实可行的技术依据。
【关键数据】
[1] 空芯光纤传输距离1007.48公里
[2] 单波传输速率800Gb/s（PCS-16QAM调制）
[3] 系统总容量128Tb/s
[4] 双向传输反射OSNR劣化0.5dB~4dB
[5] 每跨保留≥3dB损耗余量及≥3dB OSNR维护余量
从技术原理看，此次试验实现了光纤、设备、系统三个层面的协同突破。光纤端，空芯光纤纤芯中残留的CO?、CO气体会在扩展C+L波段内形成气体线吸收（GLA），直接劣化传输性能，联合团队通过光纤制备工艺优化彻底消除了这一影响，建成目前全球最长的扩展C+L波段无GLA空芯光纤传输链路。设备端，团队结合空芯光纤损耗特性与放大器工作特性，摒弃高功率放大器，改用常规输出功率商用放大器，在降低成本和功耗的同时实现单波800G满波传输系统性能最优。系统端，轻量化发端预均衡方案保障扩展C+L全波段信道性能平稳均衡，团队还建立了端到端反射和模间干涉影响评估模型。三项标志性进展中，每跨保留≥3dB损耗余量和≥3dB的OSNR系统维护余量，双向传输中反射带来的OSNR劣化控制在0.5dB~4dB，波段掉波极端运维场景验证显示系统无性能劣化。
市场层面，此次验证直接动摇了超高速光传输市场的技术路线格局。当前主流商用单波800G系统基于实芯G.654.E光纤，单纤容量多在20Tb/s~40Tb/s量级，而本次空芯光纤系统总容量达128Tb/s，且在千公里距离上无需高功率放大器支撑。竞争维度上，英国Lumenisity（2021年被微软收购）、美国Corning等企业在空芯光纤领域布局较早，但此前公开的工程化验证多为数十至数百公里级；国内长飞公司已在空芯光纤领域实现批量制备能力突破，中国电信研究院作为全国重点实验室共建单位主导系统工程验证，中兴通讯提供800G传输设备，形成了“光纤—设备—系统”的完整国产链条。运营商层面，中国电信在2023年至2024年间已先后完成空芯光纤的多场次现网试点，此次千公里级验证使其在空芯光纤产业化竞赛中占据先发位置。
产业链角度，空芯光纤的上下游影响正在快速传导。上游环节，空芯光纤制备对拉丝塔精度、气体填充控制、纤芯微结构一致性要求极高，长飞通过工艺优化消除GLA，意味着国内厂商已掌握从预制棒到成缆的核心工艺，拉丝良率与批次一致性达到工程可用水平。中游设备端，此次试验选用常规输出功率商用放大器，表明现有光放大产业链可直接复用，无需为空芯光纤单独开发高功率器件，这将显著降低系统侧增量成本。下游运营端，空芯光纤每公里造价目前仍为常规G.652光纤的数倍，但其在时延敏感链路上可实现差异化溢价——以北京到上海约1200公里链路估算，空芯光纤可将单向传输时延压缩约2毫秒量级，对金融高频交易和算力调度具有直接商业价值。试验保留的≥3dB双余量设计，也为后续实际部署中应对熔接损耗、维护操作留出了工程冗余。
商业化进展方面，此次验证覆盖了从实验室走向现网所需的多个关键运维场景。波段掉波验证证实极端运维条件下系统无性能劣化，端到端反射和模间干涉影响评估模型为工程设计提供了量化工具，单纤双向架构则将光纤资源利用率提升一倍，这对长途干线中管道资源紧张的局面尤为重要。应用场景上，空芯光纤优先落地方向明确：一是金融低时延专线，京沪、沪深等干线的毫秒级时延优势可转化为付费能力；二是算力中心互联，东数西算工程中西部枢纽与东部节点间的大带宽、低时延回传需求与空芯光纤特性高度匹配；三是运营商骨干网扩容，128Tb/s单纤容量可缓解干线光纤资源枯竭压力。此前中国电信已在现网开展空芯光纤光缆试点敷设，此次千公里级实时传输验证补齐了长距传输这一工程短板，使“制备—成缆—传输—运维”全链条闭环初步成形。
行业趋势层面，空芯光纤正从论文和实验室快速走向标准化与商用日程。国际电信联盟（ITU）已启动空芯光纤相关研究课题，聚焦衰减系数、色散、非线性等关键参数的测量方法定义；国内中国通信标准化协会（CCSA）也在推进空芯光纤行标制定。企业动向方面，长飞公司持续推进空芯光纤产能建设与衰减指标优化，目前实验室水平已向0.1dB/km量级逼近；中兴通讯的800G PCS-16QAM传输设备已具备商用交付能力；中国电信表示将持续携手产业伙伴，深耕空芯光纤技术创新与产业化落地。对行业而言，此次验证确立的可复用商用放大器方案、预均衡工程方法和反射评估模型，将直接缩短后续运营商试商用周期。当千公里级传输、128Tb/s容量与低时延三项能力叠加，空芯光纤从特种链路走向骨干网规模部署的技术门槛已被实质性跨越。
