微软团队打破光纤40年技术瓶颈！速度与损耗首次全面超越传统玻璃

微软支持的Lumenisity研究团队近日宣布，他们成功研发出一种新型的中空光纤电缆，并声称其信号损失为光纤历史上最低，这一突破性的研究成果已在《Nature Photonics》期刊上发表。

根据研究团队的报告，这种名为双重嵌套反共振无节点光纤（DNANF）的设计，在1550纳米波长下实现了0.091 dB/km的信号损失，显著低于目前最佳的二氧化硅光纤约0.14 dB/km的损失水平，而这一数字自1980年代以来几乎没有实质性改善。

传统的单模光纤通过玻璃传导光线，信号速度约为每秒2亿米，仅为真空速度的三分之二，而中空光纤则主要通过空气传导光子，将延迟减少近一半，并最小化非线性效应。

DNANF设计通过使用多层微米级的同心玻璃管作为“镜子”来解决这一问题，这些管子将光线反弹回空心核心，抑制高阶模式。

经过15公里长的缆线测试，使用多种测量方法，确认其衰减率低于0.1 dB/km，并且在66 THz的光谱范围内损失保持在0.2 dB/km以下，这一范围远超过二氧化硅的最佳性能区域。

此外，这种新型光纤的色散现象也显著改善，报告显示其色散率比传统光纤低七倍，这将简化收发器设计并降低网络设备的能耗。

根据与研究团队的合作项目，微软表示，目前已有约1,200公里的新光纤在实际运行中，并计划在未来两年内在Azure网络上部署15000公里的光纤。

该设计的共同发明人弗朗切斯科·波勒蒂表示，这种低损耗的光纤将使运营商能够“跳过每两到三个放大器中的一个，进而显著降低资本和运营支出”。