日本科学家实现19芯光纤传输新突破 每秒1.02Pb创全球最高速长距纪录
发布时间：2025-4-27 10:02
发布者：eechina
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4月24日，日本信息通信研究机构（NICT）联合住友电工正式宣布，在光通信技术领域取得革命性突破：全球首次在标准外径（0.125毫米）的19芯光纤上，实现了1808公里传输距离下单纤单波段1.02 Pb/s（Petabit per second，即每秒1.25亿MB）的超高速数据传输。这项技术不仅刷新了全球光纤传输速度与距离的双重纪录，更为未来构建超高速、大容量光通信网络奠定了坚实的基础。 【技术解析】19芯光纤架构突破传统限制 此次突破的核心，在于住友电工研发的19芯光纤设计。传统单芯光纤容量增长已逼近物理极限，而19芯光纤通过将19个独立光学通路集成到一根标准外径光纤中，大幅提升了空间复用效率。结合C波段（通信常用波段）与L波段（长距通信常用波段）的180个波长复用，并采用偏振复用16QAM（四相位移键控）技术，信号调制密度提升至极致。实验中，180路信号在86.1公里光纤区段循环19次，成功验证单纤单次循环传输容量超1 Pb/s，最终实现总传输容量与距离乘积高达1.86 Eb/s・km（艾比/秒・公里）的惊人成果——相当于在1秒内传输超过22800部4K电影。 
【关键创新】双轮驱动实现信号零损耗 低损耗芯线结构优化 住友电工通过重构光纤芯的微观结构与折射率分布，将19个光学通路间的信号串扰降至行业最低水平，同时降低C+L波段信号传输损耗。每公里损耗控制在0.175 dB以下，较传统单模光纤降低约15%，为超长距离传输提供硬件保障。 超大规模并行传输中继系统 NICT研发的专用中继设备可同时为19芯光纤提供光信号放大与再生，采用分布式光放大技术实现毫秒级延迟的中继补偿。通过智能信号校正算法，成功消除因芯间功率差异导致的信号失真，确保长距传输稳定性。 【应用前景】颠覆通信网络架构 实验验证了19芯光纤在超大规模数据中心互联、超高速干线通信及未来6G网络中的关键价值： · 干线网络：以当前实验参数计算，单根光纤即可满足3000万用户同时在线观看8K视频流媒体，或支撑一座百万人口城市的智慧城市数据交换需求。 · 跨国互联：1808公里的传输距离足以覆盖东京至上海的海底光缆链路，助力构建全球下一代通信骨干网。 · 边缘计算节点：在城域数据中心间建立低延迟、高带宽的数据桥梁，推动实时AI训练与边缘节点的即时交互。 · 住友电工首席技术官高桥直树表示："该技术通过硬件创新与算法迭代的深度结合，突破了传统光纤的性能瓶颈，为下一代通信网络提供了可行路径。" 【行业影响】全球通信生态迎新变量 国际电信联盟（ITU-T）专家评价称，此次突破标志着光纤通信进入"多芯时代"，或将促使全球光通信产业链重构。分析机构预测，该技术若实现商业化，将显著降低单位比特传输成本，并加速6G乃至太比特级网络的部署进度。目前，日本团队已启动与全球主要电信运营商的联合测试计划，致力于推动技术标准制定与产业化落地。 |
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