我國多芯光纖研究進(jìn)展滯后 尚處于學(xué)術(shù)研究階段

        近期，日本信息通信研究機(jī)構(gòu)(NICT)、OPTOQUEST株式會社和住友電工株式會社等機(jī)構(gòu)聯(lián)合宣布，其7芯光纖實(shí)驗獲得成功。據(jù)悉，該試驗突破了現(xiàn)在一根多芯光纖（Multi Core Fiber）上傳輸100Tbit/s的物理極限，在世界上首次完成了傳輸109Tbit/s的試驗。

        目前，在多芯光纖的研究上國內(nèi)慢于國外。對此，多位國內(nèi)電信運(yùn)營商、設(shè)備廠商等光通信專業(yè)人士表示，國內(nèi)對多芯光纖的研究更多屬于前沿技術(shù)課題，深入的實(shí)驗室研究并沒有。 

        “多芯光纖將是未來的一個非常重要的光纖發(fā)展方向，設(shè)備廠商不能由于市場需求未到而放棄多芯光纖的研究。”一位業(yè)界人士如此表示。

        光纖發(fā)展趨向大容量傳輸

        通常的光纖是由一個纖芯和圍繞它的包層構(gòu)成。但多芯光纖卻是一個共同的包層區(qū)中存在多個纖芯。據(jù)了解，當(dāng)前單根光纖傳輸容量已經(jīng)出現(xiàn)瓶頸，進(jìn)一步擴(kuò)大容量必須考慮把單芯光纖變成復(fù)數(shù)內(nèi)核(多芯徑，見圖）。 

        據(jù)悉，由于纖芯的相互接近程度，多芯光纖發(fā)展出現(xiàn)兩種功能。一是纖芯間隔大，即不產(chǎn)生光耦會的結(jié)構(gòu)。該光纖由于能提高傳輸線路的單位面積的集成密度，在光通信中，可以作成具有多個纖芯的帶狀光纜，而在非通信領(lǐng)域，作為光纖傳像束，有人將纖芯作成成千上萬個。二是纖芯之間的距離近，能產(chǎn)生光波耦合作用。利用此原理業(yè)界正在開發(fā)雙纖芯的敏感器或光回路器件。

        日本7芯光纖的實(shí)驗屬于前者。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，7芯光纖體現(xiàn)了光纖朝向超高速、超大容量發(fā)展的趨勢。

        一位高校人士表示，WDM技術(shù)正在應(yīng)用，作為光網(wǎng)絡(luò)物理層面的光纖光纜的傳輸特性將極大地影響下一代網(wǎng)絡(luò)光通信系統(tǒng)的性能。目前，光通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)容量和網(wǎng)絡(luò)性能受到傳統(tǒng)光纖的損耗、色散和非線性效應(yīng)的限制和影響，人們開始尋求研制新型換代的光纖品種，而多芯光纖是其中一種。

        另外，為了節(jié)省機(jī)房空間和減少光纜的敷設(shè)和安裝費(fèi)用，開發(fā)高密度大芯數(shù)光纖也是未來研究的一個方向。

        國內(nèi)處于學(xué)術(shù)研究階段

        國外研究多芯光纖機(jī)構(gòu)較多。除了日本近期公布的對7芯光纖研究，實(shí)際上早在90年代，法國電信就與阿爾卡特公司進(jìn)行了4芯單模光纖（MCF）的研究和開發(fā)，從光纖設(shè)計、預(yù)制棒制造、拉絲技術(shù)、光纖特性、成纜工藝到4芯同時熔接，機(jī)械連接以及每一芯分出端接于普通單模光纖燈方面都進(jìn)行了全面研究，并取得了一定的成績。 

        相比國外，國內(nèi)對多芯光纖研究則顯得并不積極。在記者采訪中，業(yè)界人士大多表示對此只是聽說，未曾深入研究，甚至有幾位廠商人士將該技術(shù)誤認(rèn)為多芯光纜（多根單芯光纖加保護(hù)層與皮套組成）。

        據(jù)記者調(diào)查，在市場需求方面，目前國內(nèi)三大運(yùn)營商并沒有多芯光纖研究的規(guī)劃，實(shí)驗網(wǎng)中也沒有部署。“運(yùn)營商并沒有太多關(guān)注多芯光纖，目前并無需求。”中國電信某地研究院一位專家如此表示。

        在設(shè)備商方面，中天科技、烽火通信等多家制造光纖的廠商人士均表示沒有這方面的產(chǎn)品。康寧大中華區(qū)通信部市場副總裁劉之菲也表示在國內(nèi)市場并沒有推出多芯光纖產(chǎn)品，但其國外實(shí)驗室有相關(guān)研究。

       在學(xué)術(shù)方面，記者發(fā)現(xiàn)國內(nèi)北郵、哈工大、武漢郵科院等研究機(jī)構(gòu)的學(xué)術(shù)研究人員已做了多個多芯光纖的課題。如哈工大曾進(jìn)行了雙芯光纖的研究，其中一個課題主要通過將單芯單模光纖與雙芯單模光纖熔接后在熔點(diǎn)處進(jìn)行熔融拉錐，實(shí)現(xiàn)了單芯單模光纖與雙芯單模光纖的耦合，并建立了相應(yīng)的耦合理論。

         產(chǎn)學(xué)研需合作共推光纖創(chuàng)新

        “日本的此次成績也只是實(shí)驗室成績，對產(chǎn)業(yè)界影響不大，同時該實(shí)驗室的成績要轉(zhuǎn)換成真正的商用成果，將可能面臨需求不足、產(chǎn)業(yè)鏈不成熟、成本高昂等問題。”對于日本此次多芯光纖技術(shù)突破，國內(nèi)某光纖廠商郝姓人士如此表示，他認(rèn)為目前國內(nèi)光傳輸系統(tǒng)正發(fā)展到40G、100G，當(dāng)前光纖已經(jīng)可以滿足這些系統(tǒng)的容量需求，從投資收益角度看，全力推廣和研發(fā)多芯光纖技術(shù)的光纖廠商會得不償失。“技術(shù)的研究還是需要以實(shí)際需求為優(yōu)先考慮因素。”該觀點(diǎn)得到多位受訪人士的一致認(rèn)同。

        眾所周知，創(chuàng)新技術(shù)從提出到商用有較大時間周期，把握新技術(shù)發(fā)展趨勢可實(shí)現(xiàn)未來市場的成功。盡管需求未到，但多芯光纖作為未來光纖發(fā)展到一個主要方向，國內(nèi)光產(chǎn)業(yè)鏈不能由于需求未到、投資成本高就放棄對該技術(shù)的研發(fā)投入。

        否則，當(dāng)該技術(shù)真正商用的時候，國內(nèi)企業(yè)就將再次面臨落后國外的境地，走向國際市場的路途將更加艱辛。如光纖生產(chǎn)中的光纖預(yù)制棒技術(shù)，雖然國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)逐漸能夠自產(chǎn)，但大部分依然需要高價進(jìn)口，這大大影響了在國際光纖市場的競爭力。

        至于投資資金不足問題，國內(nèi)企業(yè)完全可以依靠產(chǎn)學(xué)研多方合作，目前高校已經(jīng)對多芯光纖做出初步研究，但苦于沒有資金，無法把理論轉(zhuǎn)化為實(shí)驗室成績。所以，高校、光纖廠商和運(yùn)營商的合力是發(fā)展多芯光纖，以及更多創(chuàng)新光纖技術(shù)的關(guān)鍵。

        Link：法國電信提出4芯單模光纖

        1994年，法國電信提出了多芯單模光纖的新概念，與阿爾卡特公司設(shè)計和開發(fā)和開發(fā)和開發(fā)了4芯單模光纖，此后制造了100多公里，并用這些光纖進(jìn)行了而不同芯數(shù)各種結(jié)果的光纖帶光纜和非光纖帶光纜的成纜實(shí)驗，與普通單芯光纖相比，光纜密度提高了很多倍。初步證實(shí)了提出的多芯單模光纖能夠同時剞劂光纖光纜制造成本和開發(fā)密度集度大芯數(shù)光纜兩大難題。