“光纤”中国移动李晗：反谐振空芯光纤或将成为超高速光传输系统的理想介质

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C114讯 9月6日消息（九九）第24届中国国际光电博览会（CIOE）9月6-8日在深圳国际会展中心举办，在首日举办的“算力网络与光技术发展论坛”上，中国移动集团级首席专家、中国移动研究院基础网络技术研究所所长李晗表示，中国移动提出“算力网络”全新理念，面向算网基础设施构建、业务融合创新和创新技术引领三条主线，系统性推进算力网络发展，加快构建“连接+算力+能力”的新型信息服务体系。

李晗进一步表示，超大带宽和超低时延是东数西算等业务的核心需求，基于400G技术构建大容量、低时延的新型全光骨干网是实现算力网络目标的关键举措。当前400G超长距已经进入规模商用的关键时间节点，中国移动正协同产业链推进400G技术和产业成熟，迎接400G规模商用元年。

核心器件技术突破助力光通信产业走向宽谱新时代

李晗将400G比作光传输网的5G，是开启骨干网下一个周期的重大变革性代际技术。中国移动5年来历经4次现网试点和多次实验室验证，就400G进行持续性的系统研究和攻关。目前已经发布世界最长距离400G光传输现网技术试验网络，召开3次技术发布会推进实现400G长距传输3项试验纪录，为构建算力网络的大带宽、低时延全光底座打下坚实基础。

其中，基于G.652.D光纤实现400G QPSK浙江宁波←→贵州贵安5616km传输，创现网传输世界纪录；基于G.654.E光纤实现400G QPSK 7000km传输，是目前实验室测试的最高水平；基于G.652.D光纤实现全球最长距离的经典商用场景80×400G QPSK湖南隆回←→贵州贵安1673km现网试验。

通过方案设计、理论分析、试验验证，400G QPSK相对16QAM-PCS整体性能提升2dB、传输距离提升50%+，明确成为骨干长距传输解决方案。但是定义400G骨干全光网进入宽谱时代，还需统一和引导400G全产业链向C6T+L6T宽谱架构演进，实现130GBd调制器、宽谱EDFA、WSS等关键器件和有源模块技术突破。

李晗指出，400G调制格式的选型直接决定调制器技术方案，QPSK对调制器要求更为严苛。而高带宽调制器的突破推动信号符号率从~30GBd提升四倍至~130GBd，满足400G QPSK高性能传输。当前，C6T与L6T分体式ITLA性能已满足规模应用需求，线宽<150kHz，支持400G超1500km传输，但400G QPSK光模块均为MSA固定模块，以满足长距传输性能为主，封装形式有待优化。

此前L6T放大器尚属空白，铒离子在L波段长波增益难以提升、放大效率低，体积相比C6T放大器提升60%。当频谱扩展至12THz C6T+L6T后，受激拉曼散射效应（SRS）带来的功率转移问题凸显，但也减小了L波段长波的等效跨损，补偿L长波由于NF和增益较差丢失的性能，缓解对L波段放大器性能要求。李晗介绍，中国移动联合产业集中攻关，国内主流厂家已支持分立式12THz EDFA，后续向小型化、C+L一体化演进，但他同时指出，400G 80波系统性能目前受限于L波段EDFA的噪声系数，需进一步提升L6T-EDFA性能。

此外，L6T波段WSS技术趋于成熟，性能已达到C6T波段WSS水平；C+L波段WSS由采用分体式设计向一体化的12THz C+L波段WSS演进。

反谐振空芯光纤是未来超高速光传输系统可能的理想介质

李晗进一步指出，下一代光通信进一步提升性能需要前沿性、颠覆性技术发展，并需适时进行技术收敛和标准化。

例如反谐振空芯光纤，它能够在波导内实现空气/真空导光，突破现有实芯单模光纤的固有时延极限和非线性香农极限，为智算网络和分布式大模型提供全新的高性能底座，有望改变半个世纪以来基于实芯光纤的光通信行业。

李晗介绍，反谐振空芯光纤自2002年发明以来，通过结构设计优化，损耗已从500dB/km降至0.138dB/km，超越了实芯光纤0.142dB/km的损耗极限，是未来超高速光传输系统可能的理想介质。并且，反谐振空芯光纤降损曲线与50年前石英玻璃光纤趋势类似，极具潜力。相关光传输系统研究也在快速推进，国内外基本处于同一起跑线。

李晗强调，在通信领域，光纤作为大规模商用的产品必须标准化。以往实芯光纤只需统一模场直径等关键特性，无需限定掺杂和结构，即可实现互连互通。但反谐振空芯光纤变为以结构决定光纤特性，结构不同则无法直接互连，必须实现归一与标准化，为大规模工业生产铺平道路，从而实现低成本规模量产。

当前，中国移动正在与北京大学、暨南大学等伙伴从光纤设计与拉制、面向空芯光纤的光通信系统攻关、产业生态和标准化等方面深度合作，联合推进空芯光纤及其光传输系统技术发展。并提出利用高阶调制测量非线性相移的空芯光纤超低非线性系数测量方法，首次实现空芯光纤克尔非线性系数的上限测定。

在28dBm入纤下，190m长空芯光纤800G PCS-64QAM实时信号传输，扫波后均未观察到明显的非线性代价（<0.2dB），而等长单模光纤已经超过BER门限，进一步验证了空芯光纤的超低非线性效应。

演讲的最后，李晗倡议整个光通信行业联合起来，光产业成立FNPP或者FNF（Fixed Network Partner Project/Fixed Network Forum），形成合力，推动整个光通信的代际演进及产学研结合。

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