中国长飞光纤光缆股份有限公司（YOFC）联合中国电信及德科立，于 6 月 16 日宣布成功完成全球首个空芯光纤（Hollow-Core Fiber, HCF）波分复用现场试验。该试验在约 128 英里（约 206 公里）的距离上实现了 51.3 Tb/s 的总传输容量，且全程无需信号再生或远程泵浦放大器。这一突破不仅刷新了无中继 WDM 容量-距离性能的世界纪录，更标志着空芯光纤从实验室走向真实网络部署的关键一步，旨在解决 AI 时代日益严峻的网络带宽与延迟瓶颈。
核心突破：容量、距离与成本的完美平衡
此次试验之所以被视为“非凡成就”，在于它在三个关键维度上取得了平衡，而这在以往的技术中往往难以兼得：
- 超高容量：总传输容量达 51.3 Tb/s，单波长速率高达 1.2 Tb/s。
- 超长无中继距离：在仅使用常规**掺铒光纤放大器（EDFA）**的情况下，实现了超过 200 公里的无中继传输。此前类似的高容量传输通常依赖复杂的远程泵浦放大器，而本次试验证明了简化架构的可行性。
- 现网验证：不同于以往的实验室环境，此次测试是在真实网络条件下进行的，验证了技术的工程化潜力。
对比参考：中国电信曾在 2024 年 7 月演示过单波长 1.2 Tb/s 传输，但距离仅为 20 公里；其他研究虽将 HCF 无中继距离推至 300 公里以上，但容量远低于此次水平。
技术解密：为何空芯光纤是下一代介质？
与传统实心玻璃光纤不同，空芯光纤通过充气通道导光。这种结构带来了革命性的优势：
- 更低延迟：光在空气中的传播速度比在玻璃中快约 1.5 倍。长飞此前数据显示，HCF 可提供比传统光纤低 31% 的延迟和 47% 的更快传输速度。
- 近乎零非线性：空气纤芯避免了二氧化硅中的非线性失真和色散，使得信号在长距离传输后仍能保持高质量。
- 更高容量潜力：理论上，HCF 能以更少的放大点传输更多数据。
攻克两大难题：损耗与气体吸收
尽管优势明显，HCF 长期面临高损耗和气体吸收峰的限制。长飞团队通过两项创新解决了这些问题：
- 系统层面优化：自主研发了每波长速率和通道功率分配优化方案。系统不再以统一标准推送所有波长，而是根据链路条件动态调整每个通道的数据速率、间隔和功率，从而规避空气吸收峰造成的容量损失。
- 硬件层面突破：构建了采用级联双增益单元架构和多元素掺杂设计的高功率放大器。该放大器在保持增益平坦的同时，实现了 33.5 dBm 的最大输出功率，并配备了光路功率异常检测、自动联锁关断等安全机制，确保高功率运行下的设备安全。
战略意义：为 AI 集群解开网络枷锁
此次突破的直接驱动力来自 AI 基础设施建设的迫切需求。随着超大规模企业竞相建立更大的 GPU 集群，网络连接正成为新的瓶颈：
- 打破地理限制：HCF 的低延迟特性允许运营商将数据中心放置在距离中心枢纽更远、电力更充足且成本更低的地区，而不影响训练和推理的速度。
- 承载海量流量：AI 训练产生的巨大数据吞吐量需要更高的容量余量，HCF 提供了传统光纤难以企及的带宽上限。
- 金融与高频交易：除了 AI，HCF 对延迟极度敏感的金融交易领域也极具吸引力。
全球格局：中西方供应链的分野
空芯光纤已成为全球科技巨头争夺的战略高地，但中西方正在形成两条平行的发展路径：
- 西方阵营：
- 微软：2022 年收购 Lumenisity，并于 2025 年 9 月与康宁、贺利氏达成制造协议，计划在 Azure 中扩大 HCF 生产。
- AWS：已开发出自研 HCF，声称延迟降低 30%，且需求远超供应。
- 康宁：在英伟达支持下扩大北卡罗来纳州业务，并与 Meta、Lumen 等达成交易。
- 中国阵营：
- 以长飞光纤为代表，通过与中国电信等国企合作，独立推进 HCF 的现网试验与标准化。尽管进展迅速，但中国的 HCF 供应链在很大程度上独立于西方体系之外。
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