創世界紀錄??廣工助力刷新“光速”極限

編者按

勇擔強國使命，鑄造“國之重器”

勇攀科技高峰，攻堅核心技術

堅持“頂天立地”

為國家區域經濟發展提供有力支撐

發展新質生產力，推進高質量發展

國家有需求，廣工有作為

本期是

“攀撐廣工”系列報道第8期

聚焦廣工學科“硬實力”

彰顯學校發展“新”活力

想象一下

在距離數百公里的

海島或荒漠中建立通信

最大的挑戰是什么？

距離問題不容忽視

在光纖通信中

信號在長途傳輸中會不斷衰減

為確保通信暢通

往往需要建設中繼點來“充能”

尤其在無人區等嚴苛環境下

會極大增加成本，甚至降低傳輸可靠性

現在，這個問題有了全新的解決方案

圖 | 沙漠中的通信基站

近日

中國電信、長飛、華為、廣工

組成的科研團隊

基于空芯光纖技術

一舉創下

單波800Gbps、1.2Tbps

實時系統超長單跨無中繼傳輸

世界新紀錄

把“高速+長距”的通信極限

又往前推了一大步

1秒傳完500部高清電影

如果光信號比作跑長途的汽車，光纖比作公路，光信號跑長途時會自然衰減，為了避免信號變弱甚至消失，一般需要用遙泵放大器在中途的 “專用補給段” 給信號 “充電”，或者用拉曼放大器借助傳輸光纖本身，讓泵浦光的能量轉給信號光，讓信號變強。

過去要實現單波800Gbps的長距傳輸，需要靠兩臺遙泵放大器才能撐到404km，要想再多撐30km，就得用“遙泵+拉曼放大器”的組合，并借助非實時算法離線處理數據。

而這次，團隊只用了最常規的EDFA光放大器（摻鉺光纖放大器，核心是用摻了鉺元素的特殊光纖當 “能量放大器”）就實現了下面兩組紀錄。

01

單波800Gbps實時傳輸611.9km，比之前的實時紀錄足足多了174.2km，相當于從北京直接傳到青島，中途不用加任何中繼器。

02

創下全球首個單波1.2Tbps實時系統超200km（實際436.1km）的無中繼傳輸——要知道1.2Tbps的速率，相當于一秒能傳完500部高清電影，現在還能一口氣跑400多公里，這在全球都是頭一次！

更關鍵的是，空芯光纖之前因“超低時延”被關注，這次實驗直接驗證了它在“超長距高速傳輸”上的潛力，相當于給未來通信打開了另一扇門。

底氣足！三重硬核支撐

此次突破看似“簡化配置”，但背后其實是系統、設備、光纖的協同突破，每一步都藏著技術細節。

憑借低損耗、大容量、長距離等優勢，光纖已經成為國家信息基礎設施的核心承載。在大數據、云計算、人工智能等創新應用的推動下，光纖通信系統擴容需求日益迫切。標準單模光纖在非線性、傳輸時延等方面的性能局限已經成為通信系統擴容瓶頸。空芯光纖因特殊的光纖結構和導光機制，具有寬帶低損耗、低非線性、低時延等特性，為未來超大容量光通信系統提供了顛覆性傳輸介質。團隊抓住這個優勢，讓單波800G、1.2T的入纖功率分別達到36dBm、34dBm（相當于信號強度拉滿），同時精準控制光放大器的噪聲，既保證了“傳得遠”，又確保了“傳得清”，硬生生用常規設備撐起了大跨距傳輸。

圖 | dBm為信號強度單位，一般而言我們的手機接收的信號強度為-40 dbm （信號超強）和 -85 dbm（信號較弱）之間

其次，這次用的線路側設備，波特率達到155G波特（目前業界高端水平），為實現更遠傳輸，還搭配了低階調制技術，單波最高能支持1.2Tbps——就像開車時根據路況調整車速，既不浪費硬件性能，又能減少信號在長距傳輸中的損傷，讓設備的“超長距能力”完全釋放。

最后，在光纖層面，這次用的是最新研發的支撐管空芯光纖，它打破了傳統光纖的全反射傳光原理，信號不再在摻有雜質的硅基介質中穿梭，而是在氣體中傳輸，打造了“低損耗、低時延”的傳輸通道。

其中，廣工通感融合光子技術教育部重點實驗室秦玉文教授團隊開展了高性能空芯光纖熔接與接續技術研究。針對空芯光纖與實芯單模光纖熔接過程中，模場直徑失配與傳輸介質折射率差異引起的接續損耗大，背向反射高的研究挑戰，研究團隊提出了低損耗低背向反射空芯光纖熔接技術，將空芯光纖的連接損耗降低至0.3 dB，背向反射從-15dB降低至-30dB。針對低損耗、高效率的空芯光纖與空芯光纖熔接需求，開展了空芯光纖熔接參數優化，提出了自動熔接新算法，將空芯光纖的熔接時間降至90s以內，單點熔接損耗小于0.05 dB。

降本增效！新突破解決“真問題”

在電力、石油等行業，這些行業的通信網絡往往覆蓋偏遠山區、油田，鋪設中繼設備成本高、維護難。有了超長無中繼傳輸，不用再頻繁建中繼站，既能降低成本，又能提升網絡穩定性。

在近海島嶼、無人區，要接入主干通信網，“長距無中繼”是關鍵。有了這項技術，這些區域的信息化建設能更快推進，不管是日常通信還是應急保障，都更有底氣。

隨著我國新型基礎設施建設不斷推進，對“高可靠、低成本、易運維”的通信需求會越來越高。這次驗證的“極簡架構”，正好能滿足這些需求——既少了復雜設備，設備與安裝成本、運維難度也都跟著降低了。

創新之火永不熄

報國之路永向前

致敬每一位攀登科技高峰的奮斗者

以赤子之心書寫時代答卷

敢闖敢創，未來已來！

敬請期待下期

“攀撐廣工”！

素材|中國電信 廣工通感融合光子技術教育部重點實驗室

責編|王宇涵

初審|李成瑤

復審| 杜清

終審|張育廣