微软支持研发空心光纤创最低信号损耗纪录，40年来最大突破

Meise

光纤圈最近可热闹了！一支由微软在背后撑腰的研究团队，居然捣鼓出了一种“空心光纤”，不仅信号损耗破纪录地低，还彻底把传统玻璃光纤按在地上摩擦。要知道，传统光纤那点损耗指标从1980年代开始就几乎没动过，这一次，微软支持的Lumenisity团队（来自南安普顿大学光电子研究中心的小伙伴们）可算是把天花板捅穿了。

他们搞的这个玩意儿，名叫“双嵌套无节点反共振光纤”（简称DNANF，名字是有点拗口但架不住它强啊）。研究结果发在9月1号的《自然光子学》上，团队号称在1550纳米波段实现了0.091 dB/km的损耗——这数字看着不起眼，但在光纤圈里可是炸裂级别的存在。对比一下就知道：现在最好的石英光纤卡在0.14 dB/km已经四十多年没进步了，团队自己都说这是“波导技术四十年来最值得一提的突破”。

普通光纤是靠玻璃导光，光速被拖慢到大概每秒两亿米，只有真空中速度的三分之二。但空心光纤不一样，光子主要是在空气里跑，延迟直接砍半，非线性效应也大幅降低。不过以前这设计有个致命伤：漏能量太狠，动不动损耗超过1 dB/km，所以一直混不进长距离主流通信，只能在短途专业链路里打打零工。

DNANF设计这次争气了——它用上了好几层只有微米厚的同心玻璃管，像一套微形镜子把光反复反射回空气芯，还压制了高阶模。团队拿了15公里长的光纤做测试，用上光时域反射计等好几套测量方法，实打实测出来损耗真的低于0.1 dB/km。

更厉害的是，这光纤在整整66太赫兹的频宽上都保持着不到0.2 dB/km的损耗，比石英光纤那几个窄巴巴的通信窗口宽多了。另外，色散——也就是不同波长的光跑得不一样快的问题——据说是传统光纤的七分之一。这下好了，收发器设计能省不少事，网络设备的电费说不定也能降一截。

微软2022年收购Lumenisity的时候就摆明了态度：这技术不能只待在实验室。那时候他们的空心光纤损耗还在2.5 dB/km左右，离玻璃光纤的0.14差得老远。但现在不一样了，微软刚刚对外透露：已经有1200公里这种新光纤正在实际业务网上跑流量。CEO萨提亚·纳德拉还在2024 Ignite大会上宣布，未来两年要在Azure网络里铺上1.5万公里这种光纤，专门伺候AI互联。

设计共同发明人Francesco Poletti说了，损耗这么低，运营商说不定能“省掉一半甚至更多的放大器站点，capex和opex都能降下来”。当然，现在还不是开香槟的时候——量产需要新产线，行业标准也还没订。但这是头一回，一种靠空气传光的光纤，不但比玻璃快，还比玻璃更“低调”（损耗更低）。果然，狠活都是憋出来的啊！

凤城

微软支持研发空心光纤创最低信号损耗纪录

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40年来最大突破