专访康宁光通信陈皓：创新引领AI光学技术演进 携手中国客户推动光纤发展

  ICC讯 9月11-13日期间，CIOE 2024在深圳国际会展中心隆重举行。全球顶级的光学玻璃创新领导者康宁光通信展示了全系列的通信和特种光纤产品，覆盖光器件，数据中心内部互联，接入网，骨干网和海底光缆等应用场景。公司技术和市场专家还与专业观众深入探讨光通信领域最新发展技术和行业趋势，展台人气高涨，展出产品及解决方案广受关注好评。

  多项创新光纤产品亮相引领超低损耗、更大容量、高速传输的光通信潮流

  康宁光通信中国产品管理和市场发展总监陈皓接受讯石光通信网采访，表示本届CIOE重点展示了康宁在玻璃光学领域的诸多创新，例如ClearCurve® OM4 XT 波段扩展多模光纤、Vascade® EX2500 光纤、弯曲优化SMF-28® ULL光纤以及TitaniaBend超低弯曲半径保偏光纤。陈皓分别介绍了这些产品的特点优势：

  ClearCurve® OM4 XT 波段扩展多模光纤专为单通道100G和T比特BiDi收发器技术而设计的新型光纤。该项新型光纤支持数据中心多模连接方案向800G及更高速率的持续升级。通过对850nm到910nm有效模式带宽的优化，在850~910波长范围内都支持单通道100G 100米的传输距离，可改善VCSEL中心波长偏移带来的传输性能劣化，支持800GSR8和1.6TSR8.2 100米的传输距离需求。

  Vascade® EX2500 光纤是康宁超低衰减产品系列中的最新创新产品，具有业界最低的衰减系数(典型值 0.148dB/km @1550nm)，有效面积典型值为125μm²。符合ITU-T G.654.B/D/E标准，是专为最具挑战的超长距大容量传输网络设计，可助力海洋和陆地长途干线网络提升性能。

  Vascade® EX2500光纤同时提供200μm外径的产品，在光缆尺寸不变的情况下实现更高的传输容量。

  弯曲优化SMF-28® ULL光纤是目前市场上损耗最低的80μm²光纤。这种超低损耗光纤使运营商能够以更高的数据传输速率，扩展光纤覆盖范围，并为网络未来升级提供余量。

  TitaniaBend超低弯曲半径的保偏光纤，具有出色的双折射和低衰减，具有卓越的机械可靠性。它能够满足更小的封装和高数据速率的需求，以实现光网络和数据中心高密度化。

康宁光通信光纤创新产品

  康宁特种光纤在光器件市场广获认可

  除了通信传输光纤领域的广泛口碑，康宁的特种光纤产品在光器件应用上也享有盛誉。陈皓表示，康宁是电信和数据通信领域特种光纤的领先供应商之一。我们提供大量的特种单模光纤和保偏光纤产品组合，这些产品在全球范围内被广泛应用于相干光收发器、光无源器件和光放大器等光学设备中。康宁还为客户提供快速定制服务。

  康宁的特种光纤产品组合包括：

  · 支持 400 nm到 1625 nm波段的各类单模和多模器件光纤

  · 高度弯曲不敏感光纤，可满足更小封装和更低密度的需求。Titania 掺杂包层可实现可靠、更小的弯曲半径(<2.5 毫米)。

  · 更细玻璃包层和更薄涂覆层光纤，可以满足高密度应用对空间的要求

  · 具有更严格的几何公差的光纤，可实现一致的光纤熔接

  · 具有高温涂覆层的光纤，用于回流焊工艺等

  · 用于高密度光纤元件、光纤阵列单元(FAU)、共封装光学器件(CPO)和光收发器的特种带状光纤。除了康宁标准带状光纤之外，我们可以提供基于康宁特种光纤定制的(芯数和结构)带状光纤。

康宁光通信特种光纤产品系列

  AI大模型及算力增长推动高速光模块需求和光纤技术创新

  伴随着AI大模型激发400G/800G数据通信光模块市场需求增长，Cignal AI统计2024年第一季度全球高速数通光模块市场出货已经超过300万只，大规模网络运营商将400G/800G数据通信光模块和400G ZR电信光模块的购买量推至新高。而LightCounting统计2024年第二季度光模块销售额超过30亿美元也创下了单季度新纪录。Yole预测2024年数通领域受AI驱动的光模块整体市场将增长45%以上。AI算力和数据中心向800G、1.6T以及未来3.2T迭代发展，光纤需求也出现变化。陈皓认为，随着AI大模型、HPC、云计算等业务的飞速发展，带动算力基础设施的快速增长，400G、800G等高速率光模块需求呈指数级增长，Nivida最新发布的基于Blackwell架构的GPU已经建议使用1.6T的光模块进行互联。

  Q2全球光模块市场销售额创新纪录(来源：LightCounting)

  目前800G的连接主要是基于单通道100G的方案，包含基于VCSEL的多模连接方案和基于EML或硅光的单模连接方案。这两种方案连接的传输距离有所不同，在小于100米的AI网络里两种方案都有应用。基于成本，功耗以及可靠性等因素考虑，多模连接方案的总体成本(TCO)比单模方案便宜20~30%，功耗降低20%，成为很多客户首选的连接方案，这也推动了相关的VCSEL激光器，高端多模光纤和连接器的需求量大增。

康宁光通信AI网络高速互联多模光纤

  目前多模方案面对的挑战主要是高速率VCSEL的中心波长存在长波偏移，普通OM4光纤在850nm时较高，在长波方向带宽快速下降，因此100米的传输距离有风险。为此康宁率先在业内发布了OM4 XT的光纤，通过对850nm到910nm有效模式带宽的优化，改善VCSEL中心波长偏移带来的传输性能劣化，能分别支持单通道100G和Terabit BiDi 100米的传输距离需求。这也是实现1.6T的多模连接的方式之一。

  1.6T 多模连接的另一种实现方式是基于单通道200G技术，这很大程度上取决于200GVCSEL的技术进展。在今年的OFC，Broadcom 展出了基于200G的VCSEL demo，极大推动了1.6T的多模连接方案的进展。和100G类似，200GVCSEL的波长也会存在长波偏移的可能，OM4 XT的波段扩展特性将会更好的支持200G VCSEL 的传输。

  多芯光纤和空芯光纤是未来光通信技术主要方向

  未来海底网络和陆地骨干网络等光通信市场对光纤技术提出新的需求，多芯光纤和空芯光纤是主要代表。陈皓认为，带宽需求的持续增长带来跨洋海底网络和长途核心网中光纤需求的持续增长，同时网络的优化需要增加新的路径和连接，这些都给光纤行业带来新的增长机会，也需要厂家不断优化光纤设计，改进光纤的传输性能，以满足未来的数据流量增长的需求。目前行业正在探索满足下一代网络需求的新型光纤的方案，康宁也积极和合作伙伴一起探索新的光纤技术和应用场景。目前康宁已经观察到下面的市场趋势：

  1、超大规模数据中心需要更高密度、更易于安装的光缆，这些光缆正推动小直径、弯曲不敏感光纤的广泛采用;

  2、AI/ML需求正推动高带宽，波长扩展多模光纤在小于100米的连接中的使用;

  3、在陆地骨干网络中越来越多地采用先进的超低损耗光纤，以满足高速系统的需求。

  长远来看，我们需要创新的未来光纤技术来满足市场的需求，未来光纤技术主要包括多芯光纤和空芯光纤。业内很早就提出了多芯光纤(MCF)的概念，并进行了长期广泛的研究。近几年多芯光纤在海底系统的应用受到了极大的关注，它可以在海底光缆尺寸不变的情况下，提高海底光缆的传输容量。目前康宁正在与多芯光纤上下游伙伴以及最终客户合作，验证超低损耗多芯光纤的性能和价值。例如，在2023ECOC上康宁报道了海底超低损耗光纤的研究新进展，实现了创纪录的2芯超低损耗多芯光纤，其衰减降低到0/.144 dB/km。这一研究成果证明了多芯光纤可以实现与单芯光纤相当的低衰减性能，为多芯光纤在海缆中的规模商用奠定了基础。

  空心光纤(HCF)是一种全新导光机制的光纤，不同于传统的石英及掺杂材料全反射结构。空芯光纤具有更低的色散、更低的非线性和更低的延迟。以空气为传输介质时，其折射率(IOR)为1，而二氧化硅的IOR为1.45，HCF的信号时延比石英光纤低约33%，这对时延要求特别高的应用场景有较大吸引力(例如5G网络和金融机构之间的数据传输)。此外空心光纤的非线性效应更低(比石英光纤低4-5个数量级)，因此可以提高通信信号的入射功率，实现更长的传输距离，也可以用于高功率激光及相关领域。

  作为行业技术领导者之一，康宁一直在评估包括空芯光纤在内的各种新兴光纤技术的应用场景和为客户带来的价值。康宁正积极开展HCF的研发工作，但商业化产品的发布计划将取决于市场需求，光纤技术和产业链的成熟度。

  中国是康宁最重要的的战略市场之一 携手中国客户推动光纤通信创新

  讯石看到，康宁深耕中国市场数十年，伴随着中国光通信市场的快速发展，康宁依托产品的品质积累和技术创新来助力中国客户实现创纪录的光传输发展。对此，陈皓表示，康宁是全球无源光通信领域的领导者之一，康宁的与众不同之处在于，可以为网络连接的各个环节提供解决方案——从长途干线网、城域网和接入网，到超大规模数据中心和企业网，到芯片之间的连接。

  中国光通信市场在过去的十多年经历了长足的进步，实现了从跟随到引领的跨越式发展，FTTH用户数和5G基站的部署量和覆盖率在全球遥遥领先，这些应用极大地推动了光纤光缆的需求和部署，很多康宁的产品在这些领域获得了广泛的应用。

  康宁在中国深耕发展已有40多年，中国是康宁最重要的战略市场之一。一直以来康宁致力于把我们全球领先的创新产品和技术引入中国，帮助客户快速、高效和经济地建设通信网络。例如康宁最早把超低损耗光纤引入中国，帮助实现单跨距增加了20%，节约了大量的中继站和配套设施的建设成本，助力国家电网的特高压重点线路的建设。去年又把衰减最低的G.654.E 光纤Vascade EX2500 光纤成功地应用到国家电网的多个特高压项目中。利用EX2500光纤的超低损耗特性，康宁和华中科技大学，国家电网信通公司，光讯公司最近发布了全球最长的单跨系统实验结果，可以实现超过1000公里的传输距离，为超长单跨系统的更广泛应用提供了解决方案。

  另一个方面，我们根据中国的光网络的特性，开发了一些面向国内客户的产品。例如在AI应用中，客户希望在100米的短距连接中更多的使用多模连接方案，以实现更低的总成本和更低的能耗。康宁率先在业内提出了HDROM4的概念，并在去年的CIOE发布了Corning®ClearCurve® OM4 XT 光纤，对850~910nm波长范围内都进行了带宽优化，满足整个波长范围内单通道100G 100米的传输距离，有力的支持了国内智算中心的建设。

  另外，随着智算中心的规模化建设，需要用光纤对数据中心进行大带宽互联。在北美市场通常是采用大芯数光缆的方案。例如康宁和Lumen Technologies最近签署了合作协议，利用康宁的小尺寸光纤和大芯数光缆方案，帮助Lumen构建连接AI数据中心的网络，满足包括微软在内的数据中心运营商对网络基础设施的爆炸性增长需求。国内对于长距离传输系统，更倾向采用扩展光纤频谱的方式来提升系统容量，例如从现在的C波段扩展到C+L 波段，实现传输容量的翻倍。为此康宁也发布了支持C+L传输的Corning®TXF®光纤，目前也已经在国内的运营商骨干网络中开始使用，助力东数西算等国家重点项目的建设。