國際最新研發空氣芯光纖：可降低光損耗提升通信效能

施普林格·自然旗下專業學術期刊《自然-光子學》最新發表一篇物理學論文稱，一種最新研發的通過空氣而不是玻璃導光的空氣芯光纖，或能打破目前光纖光損耗的最低紀錄，意味著信號在傳輸過程中的衰減將更少。

同時，空氣芯光纖的設計還能讓傳輸速度提升45%，且無須信號增強便能將更多數據傳輸更遠距離。

本項研究的相關示意圖(圖片來自論文)。施普林格·自然 供圖

該論文介紹，用于通信的光纖通常為實心石英玻璃的設計，雖然經過數十年的優化，但信號損耗一直是個限制因素。因此，這種光纖在傳輸約20公里后會損耗約一半的光，這就要求經常使用光纖放大器來增強長距離傳輸的信號，如洲際陸地或海底光纜。降低信號損耗程度能在狹窄波長范圍內實現，但會限制可傳輸的數據量，這在過去幾十年里一直阻礙著光通信的發展。

在本項研究中，論文通訊作者、微軟Azure Fiber的Francesco Poletti率領團隊研發的光纖中間為空氣芯，周圍包裹精細的二氧化硅薄環來導光。他們用實驗室實驗測試這些光纖時，發現這些光纖在一個光通信常用波長的光損耗為每公里0.091分貝。由此一來，波長合適的光信號或能在需要增強前多傳輸約50%的距離。

此外，該空氣芯光纖的設計還比之前的光纖設計擁有更寬的傳輸窗口，即光傳輸時信號損耗和失真最小的波長范圍。

論文作者表示，如果使用更大的空氣芯，此類新型光纖有望實現更低的損耗，不過，這仍需后續開展進一步研究的驗證。