空芯光纤，为什么这么火？

最近写了一篇关于“光通信技术趋势”的文章，里面涉及了空芯光纤。

许多读者对这项技术很感兴趣，纷纷询问空芯光纤有何独特之处。

在本文中，我将详细介绍空芯光纤。

█ 什么是空芯光纤

空芯光纤，又称“空心光纤”，是一种全新的光纤技术。

常见的玻芯光纤使用二氧化硅制成的纤芯，而空芯光纤内部是“空”的，只有空气、惰性气体或真空。

相比传统光纤，空芯光纤具有光信号在空气中传输的优势，速度更快。

研究发现，采用空芯光纤时，光信号传输速度约比传统玻芯光纤快 47%。

这将显著降低光纤通信的时延，提高数据传输效率。

中学物理告诉我们，不同介质中光的传播速度不同。

在空芯光纤中，光信号的传播速率快于在玻璃光纤中的传播速率。

此外，空芯光纤的时延比玻芯光纤短，对金融和医疗行业等时延敏感场景尤为重要。

由于空芯光纤的多种优势，其在各行业的应用潜力巨大。

█ 空芯光纤的发展演进

与传统光纤相比，空芯光纤的实现需要新技术思路。

光纤原理在于将光“困”在线缆中。

不同于实心光纤，空芯光纤避免了全反射现象，利用新型技术构建光纤结构。

传统光纤中，光被纤芯全反射后传播；而空芯光纤由于折射率不同，光不会全反射。

因此，要实现光的传输需要新的技术思路。

上世纪60年代出现了空芯光纤的设想，但当时的技术无法实现。

1987年，科学家提出了光子晶体的概念，技术突破了困境。

光子晶体由不同折射率的介质排列组成，具有波长选择功能。

光子晶体的出现引发了光学领域对空芯光纤的关注，推动了相关研究。

1991年，学者首次提出了光子晶体光纤的概念，制备了样品。

1996年，团队研制出光子晶体光纤，并证实了其传导性质。

光子带隙型光子晶体光纤的问世引发了更多研究，促进了技术发展。

1998年，团队宣布了“光子带隙导波效应”并制备了世界首根光子晶体光纤。

1999年，科学家首次提出了空芯光纤概念，并制备了样品。

光子结构给空芯光纤带来了很多优势。

光纤的纤芯是中空的，由空气充填，而包层则是一系列精确排列的空气孔。

光子晶体结构阻止特定频率的光传过包层，以实现快速无损传输。

光子带隙型光纤的问世解决了光子晶体光纤的一些难题，成为行业关注焦点。

然而，光子晶体光纤的损耗一直是技术瓶颈，产业发展受限。

进一步研究提出了Kagome型空芯光纤，随后涌现出反谐振空芯光纤。

2019年，新型抗共振无节点光纤问世，其损耗降至了1.3dB / km。

2020年，损耗进一步降至0.28dB / km，引领行业变革。

NANF光纤的结构创新带来了巨大变革，解决了光通信难题。

█ 空芯光纤的优点

空芯光纤具有许多优势：

1、更低的时延

2、更低的损耗

3、支持更多光波段

4、减少非线性效应

5、传输高功率激光

空芯光纤在光通信、传感和激光应用中具有巨大潜力。

█ 空芯光纤的应用场景

空芯光纤适用于通信、传感和激光应用场景。

其性能优势使其成为未来重要的技术支撑。

利用空芯光纤可以提升数据传输效率，进一步推动技术创新。

空芯光纤还可应用于环境感知和激光应用，拓展了光通信的应用领域。

激光传输有着广泛的发展前景，尤其是在工业和医疗领域。

通过激光传输能够实现更多创新应用和产业发展。

█ 最后的话

空芯光纤是一项重要的技术创新，其发展潜力巨大。

各方努力降低损耗，提升光纤性能。

加大技术投入和研究将加速其商业化进程。

解决技术难题，推动标准化和行业发展。

优化工艺，提高生产效率。

强化产业链，促进空芯光纤商业应用。

希望未来空芯光纤能更快地实现商业化，为网络带来更高效的传输。

感谢阅读！

参考资料：

• 1、南安普顿大学光电研究中心（ORC）相关论文；

• 2、《反谐振空芯光纤或将成为超高速光传输系统的理想介质》，中国移动李晗；

• 3、《光子晶体光纤 30 周年：微结构光纤简史》，Thorlabs；

• 4、《光子晶体光纤的特性及应用发展趋势》，江苏亨通光纤，陈伟；

• 5、《揭秘空芯光纤：未来通信的“光速之路”》，中兴文档；

• 6、《空心 NANF 光纤，什么是反谐振无节点》，光通信女人；

• 7、《空芯光纤 HCF 最新进展》，Fiber，知乎。

本文来源：鲜枣课堂 （ID：xzclasscom），作者：小枣君

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