日本科學家實現19芯光纖傳輸新突破 每秒1.02Pb創全球最高速長距紀錄
發布時間：2025-4-27 10:02
發布者：eechina
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4月24日，日本信息通信研究機構（NICT）聯合住友電工正式宣布，在光通信技術領域取得革命性突破：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，更為未來構建超高速、大容量光通信網絡奠定了堅實的基礎。 【技術解析】19芯光纖架構突破傳統限制 此次突破的核心，在于住友電工研發的19芯光纖設計。傳統單芯光纖容量增長已逼近物理極限，而19芯光纖通過將19個獨立光學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（長距通信常用波段）的180個波長復用，并采用偏振復用16QAM（四相位移鍵控）技術，信號調制密度提升至極致。實驗中，180路信號在86.1公里光纖區段循環19次，成功驗證單纖單次循環傳輸容量超1 Pb/s，最終實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22800部4K電影。 
【關鍵創新】雙輪驅動實現信號零損耗 低損耗芯線結構優化 住友電工通過重構光纖芯的微觀結構與折射率分布，將19個光學通路間的信號串擾降至行業最低水平，同時降低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研發的專用中繼設備可同時為19芯光纖提供光信號放大與再生，采用分布式光放大技術實現毫秒級延遲的中繼補償。通過智能信號校正算法，成功消除因芯間功率差異導致的信號失真，確保長距傳輸穩定性。 【應用前景】顛覆通信網絡架構 實驗驗證了19芯光纖在超大規模數據中心互聯、超高速干線通信及未來6G網絡中的關鍵價值： · 干線網絡：以當前實驗參數計算，單根光纖即可滿足3000萬用戶同時在線觀看8K視頻流媒體，或支撐一座百萬人口城市的智慧城市數據交換需求。 · 跨國互聯：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。 · 邊緣計算節點：在城域數據中心間建立低延遲、高帶寬的數據橋梁，推動實時AI訓練與邊緣節點的即時交互。 · 住友電工首席技術官高橋直樹表示："該技術通過硬件創新與算法迭代的深度結合，突破了傳統光纖的性能瓶頸，為下一代通信網絡提供了可行路徑。" 【行業影響】全球通信生態迎新變量 國際電信聯盟（ITU-T）專家評價稱，此次突破標志著光纖通信進入"多芯時代"，或將促使全球光通信產業鏈重構。分析機構預測，該技術若實現商業化，將顯著降低單位比特傳輸成本，并加速6G乃至太比特級網絡的部署進度。目前，日本團隊已啟動與全球主要電信運營商的聯合測試計劃，致力于推動技術標準制定與產業化落地。 |
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