国内多芯光纤研究进展缓慢产业链各方需加强技术研发

本刊记者 | 黄海峰

多芯光纤正在国外不断发展中，而国内则关注度很低，这凸显了国内光纤企业技术研发更加注重短时期客户需求的现状。

近期，日本信息通信研究机构(NICT)、OPTOQUEST株式会社和住友电工株式会社等机构联合宣布，其7芯光纤实验获得成功。据悉，该试验突破了现在一根多芯光纤（Multi Core Fiber）上传输100Tbit/s的物理极限，在世界上首次完成了传输109Tbit/s的试验。

目前，在多芯光纤的研究上国内慢于国外。对此，多位国内电信运营商、设备厂商等光通信专业人士表示，国内对多芯光纤的研究更多属于前沿技术课题，深入的实验室研究并没有。

“多芯光纤将是未来的一个非常重要的光纤发展方向，设备厂商不能由于市场需求未到而放弃多芯光纤的研究。”一位业界人士如此表示。

光纤发展趋向大容量传输

通常的光纤是由一个纤芯和围绕它的包层构成。但多芯光纤却是一个共同的包层区中存在多个纤芯。据了解，当前单根光纤传输容量已经出现瓶颈，进一步扩大容量必须考虑把单芯光纤变成复数内核(多芯径，见图）。

据悉，由于纤芯的相互接近程度，多芯光纤发展出现两种功能。一是纤芯间隔大，即不产生光耦会的结构。该光纤由于能提高传输线路的单位面积的集成密度，在光通信中，可以作成具有多个纤芯的带状光缆，而在非通信领域，作为光纤传像束，有人将纤芯作成成千上万个。二是纤芯之间的距离近，能产生光波耦合作用。利用此原理业界正在开发双纤芯的敏感器或光回路器件。

日本7芯光纤的实验属于前者。业内人士认为，7芯光纤体现了光纤朝向超高速、超大容量发展的趋势。

一位高校人士表示，WDM技术正在应用，作为光网络物理层面的光纤光缆的传输特性将极大地影响下一代网络光通信系统的性能。目前，光通信系统的网络容量和网络性能受到传统光纤的损耗、色散和非线性效应的限制和影响，人们开始寻求研制新型换代的光纤品种，而多芯光纤是其中一种。

另外，为了节省机房空间和减少光缆的敷设和安装费用，开发高密度大芯数光纤也是未来研究的一个方向。

国内处于学术研究阶段

国外研究多芯光纤机构较多。除了日本近期公布的对7芯光纤研究，实际上早在90年代，法国电信就与阿尔卡特公司进行了4芯单模光纤（MCF）的研究和开发，从光纤设计、预制棒制造、拉丝技术、光纤特性、成缆工艺到4芯同时熔接，机械连接以及每一芯分出端接于普通单模光纤灯方面都进行了全面研究，并取得了一定的成绩。

相比国外，国内对多芯光纤研究则显得并不积极。在记者采访中，业界人士大多表示对此只是听说，未曾深入研究，甚至有几位厂商人士将该技术误认为多芯光缆（多根单芯光纤加保护层与皮套组成）。

据记者调查，在市场需求方面，目前国内三大运营商并没有多芯光纤研究的规划，实验网中也没有部署。“运营商并没有太多关注多芯光纤，目前并无需求。”中国电信某地研究院一位专家如此表示。

在设备商方面，中天科技、烽火通信等多家制造光纤的厂商人士均表示没有这方面的产品。康宁大中华区通信部市场副总裁刘之菲也表示在国内市场并没有推出多芯光纤产品，但其国外实验室有相关研究。

在学术方面，记者发现国内北邮、哈工大、武汉邮科院等研究机构的学术研究人员已做了多个多芯光纤的课题。如哈工大曾进行了双芯光纤的研究，其中一个课题主要通过将单芯单模光纤与双芯单模光纤熔接后在熔点处进行熔融拉锥，实现了单芯单模光纤与双芯单模光纤的耦合，并建立了相应的耦合理论。

产学研需合作共推光纤创新

“日本的此次成绩也只是实验室成绩，对产业界影响不大，同时该实验室的成绩要转换成真正的商用成果，将可能面临需求不足、产业链不成熟、成本高昂等问题。”对于日本此次多芯光纤技术突破，国内某光纤厂商郝姓人士如此表示，他认为目前国内光传输系统正发展到40G、100G，当前光纤已经可以满足这些系统的容量需求，从投资收益角度看，全力推广和研发多芯光纤技术的光纤厂商会得不偿失。“技术的研究还是需要以实际需求为优先考虑因素。”该观点得到多位受访人士的一致认同。

众所周知，创新技术从提出到商用有较大时间周期，把握新技术发展趋势可实现未来市场的成功。尽管需求未到，但多芯光纤作为未来光纤发展到一个主要方向，国内光产业链不能由于需求未到、投资成本高就放弃对该技术的研发投入。

否则，当该技术真正商用的时候，国内企业就将再次面临落后国外的境地，走向国际市场的路途将更加艰辛。如光纤生产中的光纤预制棒技术，虽然国内企业已经逐渐能够自产，但大部分依然需要高价进口，这大大影响了在国际光纤市场的竞争力。

至于投资资金不足问题，国内企业完全可以依靠产学研多方合作，目前高校已经对多芯光纤做出初步研究，但苦于没有资金，无法把理论转化为实验室成绩。所以，高校、光纤厂商和运营商的合力是发展多芯光纤，以及更多创新光纤技术的关键。

法国电信提出4芯单模光纤

1994年，法国电信提出了多芯单模光纤的新概念，与阿尔卡特公司设计和开发和开发和开发了4芯单模光纤，此后制造了100多公里，并用这些光纤进行了而不同芯数各种结果的光纤带光缆和非光纤带光缆的成缆实验，与普通单芯光纤相比，光缆密度提高了很多倍。初步证实了提出的多芯单模光纤能够同时剞劂光纤光缆制造成本和开发密度集度大芯数光缆两大难题。