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4月24日，日本信息通信研究機(jī)構(gòu)（NICT）聯(lián)合住友電工正式宣布，在光通信技術(shù)領(lǐng)域取得革命性突破：全球首次在標(biāo)準(zhǔn)外徑（0.125毫米）的19芯光纖上，實(shí)現(xiàn)了1808公里傳輸距離下單纖單波段1.02 Pb/s（Petabit per second，即每秒1.25億MB）的超高速數(shù)據(jù)傳輸。這項(xiàng)技術(shù)不僅刷新了全球光纖傳輸速度與距離的雙重紀(jì)錄，更為未來(lái)構(gòu)建超高速、大容量光通信網(wǎng)絡(luò)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 【技術(shù)解析】19芯光纖架構(gòu)突破傳統(tǒng)限制 此次突破的核心，在于住友電工研發(fā)的19芯光纖設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)單芯光纖容量增長(zhǎng)已逼近物理極限，而19芯光纖通過將19個(gè)獨(dú)立光學(xué)通路集成到一根標(biāo)準(zhǔn)外徑光纖中，大幅提升了空間復(fù)用效率。結(jié)合C波段（通信常用波段）與L波段（長(zhǎng)距通信常用波段）的180個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用，并采用偏振復(fù)用16QAM（四相位移鍵控）技術(shù)，信號(hào)調(diào)制密度提升至極致。實(shí)驗(yàn)中，180路信號(hào)在86.1公里光纖區(qū)段循環(huán)19次，成功驗(yàn)證單纖單次循環(huán)傳輸容量超1 Pb/s，最終實(shí)現(xiàn)總傳輸容量與距離乘積高達(dá)1.86 Eb/s・km（艾比/秒・公里）的驚人成果——相當(dāng)于在1秒內(nèi)傳輸超過22800部4K電影。 
【關(guān)鍵創(chuàng)新】雙輪驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)零損耗 低損耗芯線結(jié)構(gòu)優(yōu)化 住友電工通過重構(gòu)光纖芯的微觀結(jié)構(gòu)與折射率分布，將19個(gè)光學(xué)通路間的信號(hào)串?dāng)_降至行業(yè)最低水平，同時(shí)降低C+L波段信號(hào)傳輸損耗。每公里損耗控制在0.175 dB以下，較傳統(tǒng)單模光纖降低約15%，為超長(zhǎng)距離傳輸提供硬件保障。 超大規(guī)模并行傳輸中繼系統(tǒng) NICT研發(fā)的專用中繼設(shè)備可同時(shí)為19芯光纖提供光信號(hào)放大與再生，采用分布式光放大技術(shù)實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)延遲的中繼補(bǔ)償。通過智能信號(hào)校正算法，成功消除因芯間功率差異導(dǎo)致的信號(hào)失真，確保長(zhǎng)距傳輸穩(wěn)定性。 【應(yīng)用前景】顛覆通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了19芯光纖在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心互聯(lián)、超高速干線通信及未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵價(jià)值： · 干線網(wǎng)絡(luò)：以當(dāng)前實(shí)驗(yàn)參數(shù)計(jì)算，單根光纖即可滿足3000萬(wàn)用戶同時(shí)在線觀看8K視頻流媒體，或支撐一座百萬(wàn)人口城市的智慧城市數(shù)據(jù)交換需求。 · 跨國(guó)互聯(lián)：1808公里的傳輸距離足以覆蓋東京至上海的海底光纜鏈路，助力構(gòu)建全球下一代通信骨干網(wǎng)。 · 邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)：在城域數(shù)據(jù)中心間建立低延遲、高帶寬的數(shù)據(jù)橋梁，推動(dòng)實(shí)時(shí)AI訓(xùn)練與邊緣節(jié)點(diǎn)的即時(shí)交互。 · 住友電工首席技術(shù)官高橋直樹表示："該技術(shù)通過硬件創(chuàng)新與算法迭代的深度結(jié)合，突破了傳統(tǒng)光纖的性能瓶頸，為下一代通信網(wǎng)絡(luò)提供了可行路徑。" 【行業(yè)影響】全球通信生態(tài)迎新變量 國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU-T）專家評(píng)價(jià)稱，此次突破標(biāo)志著光纖通信進(jìn)入"多芯時(shí)代"，或?qū)⒋偈谷蚬馔ㄐ女a(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)。分析機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，該技術(shù)若實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，將顯著降低單位比特傳輸成本，并加速6G乃至太比特級(jí)網(wǎng)絡(luò)的部署進(jìn)度。目前，日本團(tuán)隊(duì)已啟動(dòng)與全球主要電信運(yùn)營(yíng)商的聯(lián)合測(cè)試計(jì)劃，致力于推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定與產(chǎn)業(yè)化落地。 |
