微軟用“空心”光纖大幅提升通信效能

位于英國的微軟云服務平臺Azure研發出一種通過空氣而非玻璃導光的空芯光纖，或能打破目前光纖光損耗的最低紀錄，這也意味著信號在傳輸過程中的衰減將更少。這一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。相關研究9月1日發表于《自然-光子學》。

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。也因此，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。

來自Azure研的Francesco Poletti和同事報道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。作者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。該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）。

研究者表示，如果使用更大的空氣芯，這類新型光纖有望實現更低的損耗，不過仍需進一步研究的驗證。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41566-025-01747-5