微软支持团队研发出史上最低信号损耗中空光纤

近日，一支由微软支持的研究团队Lumenisity宣布，成功开发出一种新型中空光纤电缆，并称其为迄今为止信号损耗最低的光纤。这项研究成果已在Nature Photonics期刊上发表，标志着光纤技术的一次重大突破。

该团队介绍称，这款光纤采用了一种名为“双重嵌套反共振无节点光纤”（DNANF）的全新设计，在1550纳米波长下实现了每公里0.091分贝的信号损耗，明显优于当前商用二氧化硅光纤约0.14分贝/公里的水平。自20世纪80年代以来，传统光纤的损耗率一直未有显著改善。

传统的单模光纤依赖玻璃介质传输光信号，光速约为每秒2亿米，仅为真空中光速的三分之二。而中空光纤则主要依靠空气传输光子，不仅将传输延迟大幅降低，还有效减少了非线性效应。

DNANF设计通过多层微米级同心玻璃管结构，将光线反射回中空的核心区域，从而实现对高阶模式的有效抑制。研究团队采用多种测量手段，对长达15公里的光纤进行了测试，证实其衰减率低于每公里0.1分贝，并在66太赫兹的宽广光谱范围内保持低于0.2分贝/公里的损耗，远超传统二氧化硅光纤的最佳性能带宽。

此外，该光纤的色散控制能力也有显著提升，报告显示其色散率仅为传统光纤的七分之一。这不仅有助于优化收发器的设计，还能有效降低网络设备的整体能耗。

根据研究团队与微软合作的项目进展，目前已有约1200公里的新型光纤投入使用，并计划在未来两年内于微软相关网络基础设施中部署总计15000公里的光纤。

该光纤设计的主要发明人之一弗朗切斯科·波勒蒂表示，这种超低损耗的光纤将使运营商能够减少多个信号放大器的部署，显著降低设备采购和运行维护的成本。