日本科學(xué)家實(shí)現19芯光纖傳輸新突破 每秒1.02Pb創(chuàng )全球最高速長(cháng)距紀錄​

發(fā)布時(shí)間:2025-4-27 10:02    發(fā)布者:eechina
關(guān)鍵詞: 日本 , 光纖
4月24日,日本信息通信研究機構(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:全球首次在標準外徑(0.125毫米)的19芯光纖上,實(shí)現了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)的超高速數據傳輸。這項技術(shù)不僅刷新了全球光纖傳輸速度與距離的雙重紀錄,更為未來(lái)構建超高速、大容量光通信網(wǎng)絡(luò )奠定了堅實(shí)的基礎。

​​【技術(shù)解析】19芯光纖架構突破傳統限制​​

此次突破的核心,在于住友電工研發(fā)的​​19芯光纖​​設計。傳統單芯光纖容量增長(cháng)已逼近物理極限,而19芯光纖通過(guò)將19個(gè)獨立光學(xué)通路集成到一根標準外徑光纖中,大幅提升了空間復用效率。結合C波段(通信常用波段)與L波段(長(cháng)距通信常用波段)的​​180個(gè)波長(cháng)復用​​,并采用​​偏振復用16QAM(四相位移鍵控)技術(shù)​​,信號調制密度提升至極致。實(shí)驗中,180路信號在86.1公里光纖區段循環(huán)19次,成功驗證單纖單次循環(huán)傳輸容量超1 Pb/s,最終實(shí)現總傳輸容量與距離乘積高達​​1.86 Eb/s・km​​(艾比/秒・公里)的驚人成果——相當于在1秒內傳輸超過(guò)22800部4K電影。



​​【關(guān)鍵創(chuàng )新】雙輪驅動(dòng)實(shí)現信號零損耗​​

​​低損耗芯線(xiàn)結構優(yōu)化​​

住友電工通過(guò)重構光纖芯的微觀(guān)結構與折射率分布,將19個(gè)光學(xué)通路間的信號串擾降至行業(yè)最低水平,同時(shí)降低C+L波段信號傳輸損耗。每公里損耗控制在0.175 dB以下,較傳統單模光纖降低約15%,為超長(cháng)距離傳輸提供硬件保障。

​​超大規模并行傳輸中繼系統​​

NICT研發(fā)的專(zhuān)用中繼設備可同時(shí)為19芯光纖提供光信號放大與再生,采用分布式光放大技術(shù)實(shí)現毫秒級延遲的中繼補償。通過(guò)智能信號校正算法,成功消除因芯間功率差異導致的信號失真,確保長(cháng)距傳輸穩定性。

​​【應用前景】顛覆通信網(wǎng)絡(luò )架構​​

實(shí)驗驗證了19芯光纖在​​超大規模數據中心互聯(lián)、超高速干線(xiàn)通信及未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò )​​中的關(guān)鍵價(jià)值:

​​· 干線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )​​:以當前實(shí)驗參數計算,單根光纖即可滿(mǎn)足3000萬(wàn)用戶(hù)同時(shí)在線(xiàn)觀(guān)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據交換需求。
​​· 跨國互聯(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,助力構建全球下一代通信骨干網(wǎng)。
​​· 邊緣計算節點(diǎn)​​:在城域數據中心間建立低延遲、高帶寬的數據橋梁,推動(dòng)實(shí)時(shí)AI訓練與邊緣節點(diǎn)的即時(shí)交互。
· 住友電工首席技術(shù)官高橋直樹(shù)表示:"該技術(shù)通過(guò)硬件創(chuàng )新與算法迭代的深度結合,突破了傳統光纖的性能瓶頸,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​​

國際電信聯(lián)盟(ITU-T)專(zhuān)家評價(jià)稱(chēng),此次突破標志著(zhù)光纖通信進(jìn)入"多芯時(shí)代",或將促使全球光通信產(chǎn)業(yè)鏈重構。分析機構預測,該技術(shù)若實(shí)現商業(yè)化,將顯著(zhù)降低單位比特傳輸成本,并加速6G乃至太比特級網(wǎng)絡(luò )的部署進(jìn)度。目前,日本團隊已啟動(dòng)與全球主要電信運營(yíng)商的聯(lián)合測試計劃,致力于推動(dòng)技術(shù)標準制定與產(chǎn)業(yè)化落地。
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