C114讯 9月5日消息（颜翊）据Tom's Hardware报道，一个由微软支持、来自Lumenisity的研究团队近日宣布，他们研制出一种新型空芯光纤，实现了有史以来最低的信号衰减水平。这项成果已于9月1日发表在国际权威期刊《自然·光子学》（Nature Photonics）上。研究团队称其在1550纳米波长下实现了0.091dB/km的衰减水平。

这一数值打破了当前最先进的石英光纤约0.14 dB/km的理论极限——而后者自1980年代以来几乎再无突破。研究人员表示，这是“过去40年波导技术领域最值得关注的进展之一”。

传统的单模光纤依靠玻璃材料传导光信号，光在其中的传播速度约为每秒2亿米，相当于真空中光速的三分之二。而空芯光纤的核心结构为空气，光信号主要在空气中传输，不仅速度更快、延迟更低，还能有效减少非线性效应，提升传输质量。然而，这种优势以往伴随着高昂代价：光容易从空心结构中泄漏，导致损耗通常超过1 dB/km，难以用于长距离通信。

此次突破的关键在于其采用的新型双层嵌套反谐振无节点光纤（DNANF）结构。它通过多层微米级厚度的同心玻璃管构成，这些管壁如同微型反射镜，将光不断反射回中央空气通道内，同时抑制高阶模式。研究人员在长达15公里的光纤上进行了系统测试，使用光时域反射仪等多重手段验证，确认其衰减稳定低于0.1 dB/km。

更令人振奋的是，这种光纤在高达66 THz的宽光谱范围内，损耗始终低于0.2 dB/km，远超传统石英光纤仅在狭窄通信波段才能实现的性能。此外，其色散（不同波长光传播速度差异）比传统光纤低七倍，这意味着未来可简化收发器设计，并降低网络设备的能耗。

微软早在2022年便收购了Lumenisity，显示出其将空芯光纤技术从实验室推向产业化的坚定决心。当时该技术的损耗仍高达2.5 dB/km，距实用化尚有距离。这一突破标志着技术成熟度迈上新台阶。

微软此前向媒体披露，在一项联合试点项目中，已有约1200公里的新型光纤投入现网运行，承载真实业务流量。在2024年微软Ignite大会上，CEO纳德拉宣布，公司计划在未来两年内，在Azure全球网络中部署1.5万公里空心光纤，重点支撑人工智能和高性能计算场景下的低延迟、大带宽需求。

该技术的联合发明人、南安普顿大学教授弗朗切斯科·波莱蒂表示，如此低的损耗意味着运营商可以“每两到三个中继放大站点中省去一个”，大幅降低网络建设与运维成本。

尽管目前仍面临量产工艺升级和行业标准缺失等挑战，但这一次，以空气为传输介质的光纤终于在速度和效率上全面超越了沿用半个世纪的传统玻璃光纤，开启了光通信新时代的可能。