C114讯 6月26日消息（苡臻）当前，面向800G甚至1.6T超高速时代，传统玻芯光纤在传输距离、传输容量、传输介质三个方面均面临巨大技术挑战。空芯光纤作为下一代光通信技术的代表，以其超大容量、超低损耗、超低时延等显著优势，成为解决当前光通信瓶颈的关键技术之一。

6月26日，在“2025中国光通信高质量发展论坛”系列活动的“新一代光纤技术专场”上，北京邮电大学集成电路学院执行院长张杰发表题为“空芯光纤技术应对端侧智能通信应用挑战”的主题演讲。

大端侧需求：从“手机手环”到“车载机载”

张杰表示，随着AI迅猛发展，智能硬件日益丰富，端侧大模型与智能体的结合正成为推动通信终端模式变革的关键力量，端侧应用的载体已从传统的手机、电脑和各类可穿戴设备，逐步扩展至机器人、无人机、智能汽车等领域，展现出广泛的应用前景，端侧需求在多个层面体现出独特的价值，开启了全新的智能化交互方式。

智能驱动下的端侧应用发展呈现增强“感知”、“通信”、“计算”三方面趋势。具体表现为：多模态感知系统从人机交互拓展到环境理解，融合视觉、触觉、导航与雷达等异构数据；通信技术向低时延、全域互联互通、构建无缝通信网络发展；“计算”从轻量级芯片到高性能处理器，支撑更强AI推理与边缘决策，推动大端侧成为智能交互的核心领域。

面对多元化的应用场景，技术路径加速分化，系统间的感知通信与计算协同能力成为竞争焦点。大端侧设备正加速嵌入各行各业的关键流程中，从控制执行走向感知理解与智能决策的升级路径。

例如，在工业制造中，边缘终端部署视觉检测，异常监测模型，提升自动化与良品率。在交通运输场景，车载终端接入调度系统借助高精度地图导航，实现更安全灵活的路径调控。

智能体通信：从“具身联网”到“空气导光”

张杰表示，随着智能体形态持续演进，通信系统也面临全新挑战。面对日益复杂的环境感知与智能协同需求，下一代通信将不止于连接，更需感知、计算深度融合。

“而面对快速涌现的新型终端的载体，如自动驾驶车、人形机器人、无人机等，单靠云端AI优化已无法支撑，必须从底层架构出发，在感知、通信、计算层面实现深度协同与融合。”

6G时代，通信网络将不再只是被动连接的信息通道，而将演化为具备认知感知与决策能力的智能体系统，以具身联网为核心，网络中的每个终端都将成为具身智能体。“6G智能体互联网络将实现目标驱动、自智协同动态演进的跃迁，真正具备通感算控显一体的能力。这一转变使终端计算需求呈指数级增长，带来通信方式的根本变革。”

以工业场景为例，过去依赖总线传输，如今则需处理高带宽的工业视觉传感融合、多模态感知等任务，数据体量远超传统总线的负载能力。在这一背景下，光通信正逐步取代传统工业总线，成为支撑新一代智能制造的底层骨干网络。同时，随着AI算力需求高速增长，传统基于电缆的互联方式，在带宽、密度、能耗与距离上逐渐逼近物理极限。

“而光电互连融合可满足多重计算场景要求，已成为主流选择，支撑芯片间高速通信与分布式AI协同。”他说道。

然而，随着网络迈入T比特时代，传统光纤在损耗、带宽、时延与非线性等维度上日益逼近物理极限，空芯光纤凭借空气导光的独特结构，有效突破了带宽窄、模式干扰强、色散大等核心难题，被认为是构建下一代全光网络的关键载体，成为端侧智能通信新引擎。

空芯光纤能让光“飞”得更快、更高、更远、更稳。在低时延方面，其突破材料折射率限制，接近真空光速，通信延迟相比传统光纤降低30%-40%；在高带宽方面，空芯结构显著减少了光与介质的相互作用，非线性效应极低，支持更高比特率和多波长复用；在低损耗方面，空芯光纤传输损耗（0.05dB/km）已经低于传统光纤极限，适配中长距高速互联；同时，它还具备强抗扰性，电磁干扰小，光学灵活度高。

空芯光纤机遇：推动“感通算控”上台阶发展

张杰表示，空芯光纤不仅承载着高速通信需求，更开启了感知与计算的新维度，让未来端侧智能设备性能的量变转化为使用者体验的质变。

例如，在自动驾驶系统中，通信链路延迟往往占整体响应时间的20%到40%，尤其在云车协同架构中影响关键决策实效。相较传统石英光纤，空芯光纤可将光速传输时延降低30~40%，带来端到端响应时间超10%的优化提升。

“在高速行驶场景下，即使毫秒级的提前响应，也会缩短刹车距离，成为决定行驶安全的关键。空芯光纤能够从物理层进一步降低通信时延，助力自动驾驶系统更加可信赖，为高等级智能驾驶提供实时性与安全性的基础保障。”

同时，空芯光纤以光子代替电子作为传输与感知载体，通过空气介质超低损耗，全介质抗电磁干扰等创新，解决传统传感系统的灵敏度、抗氧化缺陷、冗余架构、能耗等方面痛点，成为通信感知一体化的物理载体。尤其适用于电网、军工、危化品检测等高可靠、长周期、强干扰场景，是构建下一代智能感知网络的核心基础设施。

极为关键的是，要想实现从原型构想到高可靠部署的高效闭环，还需依托构型设计、仿真建模、场景配置、算法测试、迭代反馈的全流程仿真评测。该策略不仅覆盖光传输器件等物理指标，也纳入协议兼容性、安全防护等系统性要求，有效支撑设计空间探索与数据驱动优化。通过构建面向系统的数字孪生与多模态场景沙盒，可大幅压缩创新周期，降低部署风险，为空芯光纤在车载、云计算未来网络等领域的规模化落地奠定基础。

在具身人形机器人场景中，相比人类视觉、神经、肌肉的毫秒级响应，具备空芯光纤通信通道的机器人，可实现微秒级感知与决策传输，在超长距离内保持低延迟、低损耗，配合边缘AI协同与高速执行器，为人形机器人执行极限的规避、实时操控等任务，提供类生物神经的超越能力。空芯光纤正在重塑智能体的响应极限与系统架构。

演讲最后，张杰总结道，空芯光纤引发的通信变革不只是传输速率的提升，更重塑了智能系统的协同结构。过去受限于通信瓶颈，感知与计算只能在端侧“局部处理”，智能体各环节如“孤岛”般运转。如今随着通信能力跃升，“远程感知、边缘计算、分布控制”成为可能，具身智能实现整体协调、有机演化，通信能力指数级增长，推动感通算一体，突破系统架构瓶颈，释放协同潜力。“正如人类因语言进化出社会智能一样，空芯光纤正成为下一代智能体跃迁的关键前提。”