Page 28 - 网络电信2024年10月刊

多芯复用，新一代大容量光纤通信技术
彭楚宇，田林伟，喻煌，郭浩
烽火通信科技股份有限公司，湖北 武汉 430070
摘要：持续增长的带宽容量需求推动着光纤通信技术的
快速发展，多芯复用技术作为新一代大容量光纤通信技术，旨
在满足快速增长的数据传输需求。多芯光纤通过在同一根光纤
内设计多个纤芯，实现多个信号独立传输，显著提升系统传输
容量。烽火通信基于自研的19芯单模光纤，实现了净传输容量
3.61Pbit/s的系统传输，刷新了单模多芯光纤传输容量的世界
纪录。多芯光纤在粤港澳大湾区的成功应用，标志着多芯光纤
商业化进程迈出重要一步。
关键词：多芯光纤；多芯复用；发展历程；传输容量
大数据时代，数据传输已成为社会经济发展的重要纽带。
随着工业互联网、云计算、自动驾驶等业务的快速发展，数据
传输需求量呈现出持续高速增长的态势。根据国际权威研究机
构Omdia的预测，全球2018-2024年期间，来自蜂窝网络和消费 在国内首次实现了1.06Pbit/s超大容量传输系统。2020年烽火
者固定宽带网络的总数据流量将以28.7%的复合年增长率(CAGR)
增长。在蜂窝网络中，总流量预计将扩大4.6倍，CAGR达到
29.2%。
为满足日益增长的数据传输需求，光纤通信技术在不断的
完善和发展。通过时分、波分、偏振复用和多级调制等技术手
段，常规单模光纤通信容量已经接近极限(100Tb/s)。如何进一
步提高光纤的传输容量，已成为当前光纤通信技术研究的核心
问题。
多芯复用技术
在光纤传输其他维度已无法突破的情况下，多芯复用技术
为提升光纤容量提供了新的方向，使系统传输容量实现数量级
的提升。多芯复用技术是指在同一根光纤包层结构内设计多个
纤芯，每个纤芯相当于一个独立的传输单元，实现在同一根光
纤内，多个信号沿着不同的纤芯独立传输。烽火基于自研的19
芯单模光纤，实现了净传输容量3.61Pbit/s的系统传输，这相
当于1秒下载约135300部最高画质的电影，刷新了单模多芯光纤
传输容量的世界纪录。目前，所有传输容量超1Pbit/s的光纤传
输实验都是利用多芯光纤实现的，可以说多芯光纤是未来商用P
比特级光纤传输技术中不可能绕开的传输介质。
多芯光纤试点工程
在移动数据通信增长和各国加大数据中心建设的背景下，
国内外都在推动多芯光纤的实用化发展。2019年全球首条长
6.29km的多芯光纤光缆在意大利铺设，现场测试得知多芯光纤
部署在现实环境后仍能保持优异的传输性能。2023年，日本采
用多芯光纤技术，建设一条新的海底光缆系统，这在海底光缆
行业尚属首次。
国内方面，2022年，烽火参与粤港澳大湾区超级光网络
项目，与项目合作单位完成了多芯光缆的制备、铺设和熔接施
网络电信 二零二四年十月 37
工，该条多芯干线连接广州和深圳，是目前世界上距离最长、
容量最大的多芯复用光通信“超级高速公路”。标志着多芯光
纤向商用化迈上了新台阶，是中国网络通信技术领域的新里程
碑。上述多芯光纤的工程应用，标志着多芯光纤从实验室环境
走向了更复杂的现场实时传输，证明了多芯光纤产业化的可行
性与应用前景。
烽火多芯光纤发展历程
2013年起烽火开始对多芯复用技术展开研究，在多芯光纤
理论基础及制备工艺方面取得了突破性进展。2014年烽火参与
国家973计划“多维复用光纤通信基础研究”项目。2017年烽火
基于7芯光纤实现了560Tbit/s的光传输系统实验，可实现一根
光纤上135亿人同时通话。2019年烽火利用自研的19芯光纤，
获得湖北省科技计划项目重点支持，并成功研制了24芯光纤，
将多芯光纤的传输容量进一步提升至1.5Pbit/s。同年烽火参与
国家重点研发项目，着手在粤港澳大湾区建设多芯光纤光缆线
路，正在部署世界距离最长、容量最大的空分复用光通信“超
级高速公路”。2022年烽火实现了全球首次3.03Pbit/s单模19
芯光纤传输系统实验。2023年烽火再次打破单模多芯光纤传输
记录，实现了传输容量3.61Pbit/s的单模19芯光纤传输系统实
验，实现了我国在“三超”光通信领域的又一次重大突破。
图1 烽火19芯单模光纤显微镜测试图
结语
多芯复用技术符合光纤通信发展趋势，是光纤通信技术领
域的一次重大创新，是下一代光通信技术的发展方向之一。烽
火积极响应国家政策，依托数十年的技术积累，承接了多项国
家和省级重点研发计划项目，持续为国家重大科技工程贡献自
身的力量。未来，烽火将在现有的研发技术基础上持续对多芯
光纤技术展开专项研究，积极推动多芯光纤的产业化发展，以
建网需求为导向，以市场应用为基石，挖掘光纤潜力，开发和
掌握新型光纤光缆技术，为全光网时代提供强有力支撑。