CFCF2021 | 艾菲博郑羽：空芯反谐振光纤在通信领域大有可为

7/14/2021，光纤在线讯，在6月23-25日苏州成功举办的CFCF2021光连接大会上，宁波艾菲博总工郑羽详解了《微结构光纤先进制备技术与产业化应用》。他表示：微结构光纤的成功有赖于微米/纳米尺度的光纤结构设计、以及先进制备技术。在通信领域，采用微结构光纤（空心结构）带宽可以提升10倍，延时降低46%，尤其是空心反谐振光纤在通信方面的应用更具潜力，可用于在超过10公里的网络上实现密集波分复用（DWDM）的应用。



微结构光纤的发展及产业化进展
   微结构光纤最早由Philip Russell教授在1992年提出的“光子带隙效应”——证实光在足够小到纳米/微米级别的周期性孔洞中能够以光速传输足够远，所以微结构光纤发展已有30年的历史了。微结构光纤横截面具有周期性微孔结构，可通过优化设计微孔大小、排列等方式获得一系列“奇异”的光学性质。应用场景为：超大容量光纤通信、分布式光纤传感、医疗设备应用；分为实心和空心微结构光纤。
   当前，拥有微结构光纤制备能力的集中于高校、研究所，包括暨南大学，华南师范大学，烽火通信等；能够将微结构光纤初步产业化的相关企业主要集中于日本和英美地区。

微结构光纤先进制备技术
   郑总表示：微结构光纤的成功有赖于微米/纳米尺度的光纤结构设计、以及先进制备技术。所以，首先需要通过设计光纤结构，控制传输谱可在哪个波段导光，用结构的设计满足波段低损耗的导光。    
   艾菲博目前制备的空芯反谐振光纤采用单圈/单环结构设计，最低损耗通信波段可在10dB~20dB之间，同时还做过12、15 dB光纤，对于通信来说损耗还是比较高，所以主要目标做一些高功率传能的应用。

空芯反谐振光纤在通信领域大有可为
   对于当前业界更关心的通信应用光纤，他认为空芯反谐振光纤将在通信领域大有可为。这其中值得一提的是南安普顿大学研发的一种命名为CoreSmart 的新型空心光纤光缆，最低损耗可以做到0.65dB/km，接近了单模光纤的损耗值，可用于在超过10公里的网络上实现密集波分复用（DWDM）的应用。
   气体填充装置，目前GLO photonic 使用的是kagome光纤，而艾菲博推出的气体填充装置使用的是用的空芯反谐振光纤。用空芯反谐振光纤的损耗更低带宽也会更高，基于空芯光纤，我们可以做很多激光方面的应用，包括气体超连续谱输出，比如拉曼效应的光频梳，包括高能量激光传输用于激光加工、激光切割、激光点火等等的应用。



   空芯反谐振光纤在通信领域是未来的发展方向，英国研究所已经把反谐振光纤的损耗做到非常低，并完成了密集波分复用实验，包括高非线性特种光纤， NKT、武汉安扬激光等也在超连续谱光源上做了很多工作，而且都有很成熟的产品。
   在微结构光纤方面，目前国内的高校，汪莹莹老师的团队，包括上海光机所俞飞老师的团队，在微结构光纤上做得非常前沿和专业。国际上Philip Russell教授带领的多个团队领导人分出来之后，在实验所，比如巴斯大学、南安普顿大学都对微结构光纤技术及产业化应用上都有非常深入的研究，相信空芯反谐振光纤在通信领域将大有作为。