国际光通信论坛论
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光纤用了几十年，基本原理一直没变：光在实心玻璃芯里靠全反射往前跑。但这几年，一种“芯子里是空气”的光纤——空芯光纤（Hollow-Core Fiber，HCF）——正在从实验室走向产业视野，甚至开始让 AI 数据中心的设计者们认真考虑。
先讲核心原理。传统光纤的光在二氧化硅玻璃中传输，而空芯光纤的光主要在空气芯中传输。光在空气中的传播速度接近真空光速，比在玻璃中快约 30%。换算成延迟，传统光纤每公里延迟约 5 微秒，空芯光纤可以降到约 3.3 微秒。对于绝大多数应用，这点差距无所谓；但对于对延迟极度敏感的场景，每一微秒都值钱。
第二个优势是非线性效应极低。传统光纤里，光功率密度高了会引发各种非线性效应，限制了单纤能承载的功率和带宽扩展。空芯光纤的光场主要分布在空气中，与玻璃材料的相互作用很小，非线性系数比传统光纤低几个数量级。这意味着它更适合高功率传输，也为未来超宽带、超大容量传输留出了更大的想象空间。
那么 AI 数据中心为什么开始关注它？关键在于 AI 集群的 Scale-Up 互联。GPU 之间做集合通信（All-Reduce 等）时，延迟直接决定训练效率，几十上百个 GPU 的同步等待会被链路延迟放大。在这种场景下，空芯光纤的低延迟特性就有了实实在在的价值。此外，AI 集群内部链路距离不长，正好绕开了空芯光纤目前最大的短板。
说到短板，目前有三个：第一是损耗。经过多年攻关，实验室里的最低损耗纪录已经做到了很低的水平，但量产光纤的损耗和一致性与成熟的 G.652/G.657 光纤相比仍有差距；第二是连接工艺，空芯光纤与传统实芯光纤的熔接、以及连接器的端面处理都有特殊要求，现场施工的成熟度还在爬坡；第三是成本，目前主要靠小批量生产，价格远高于常规光纤。
不过商用先例已经出现。在金融交易领域，对延迟的追求是毫秒必争，空芯光纤的低延迟线路已经有了实际商用部署，用在了对时延最敏感的金融低延迟专线上。这说明它的价值主张在特定场景是成立的，剩下的只是成本和规模的问题。
展望一下：空芯光纤短期内不会替代传统光纤，它更像是一条“新赛道”——在超低延迟、特殊传输需求的场景先落地，随着工艺成熟和成本下降再逐步扩大应用。对咱们做光通信的人来说，值得持续跟踪它的损耗进展和熔接工艺标准化，这两项决定了它什么时候能从“试点”走向“批量”。大家怎么看空芯光纤的商用时间表？欢迎讨论。
先讲核心原理。传统光纤的光在二氧化硅玻璃中传输，而空芯光纤的光主要在空气芯中传输。光在空气中的传播速度接近真空光速，比在玻璃中快约 30%。换算成延迟，传统光纤每公里延迟约 5 微秒，空芯光纤可以降到约 3.3 微秒。对于绝大多数应用，这点差距无所谓；但对于对延迟极度敏感的场景，每一微秒都值钱。
第二个优势是非线性效应极低。传统光纤里，光功率密度高了会引发各种非线性效应，限制了单纤能承载的功率和带宽扩展。空芯光纤的光场主要分布在空气中，与玻璃材料的相互作用很小，非线性系数比传统光纤低几个数量级。这意味着它更适合高功率传输，也为未来超宽带、超大容量传输留出了更大的想象空间。
那么 AI 数据中心为什么开始关注它？关键在于 AI 集群的 Scale-Up 互联。GPU 之间做集合通信（All-Reduce 等）时，延迟直接决定训练效率，几十上百个 GPU 的同步等待会被链路延迟放大。在这种场景下，空芯光纤的低延迟特性就有了实实在在的价值。此外，AI 集群内部链路距离不长，正好绕开了空芯光纤目前最大的短板。
说到短板，目前有三个：第一是损耗。经过多年攻关，实验室里的最低损耗纪录已经做到了很低的水平，但量产光纤的损耗和一致性与成熟的 G.652/G.657 光纤相比仍有差距；第二是连接工艺，空芯光纤与传统实芯光纤的熔接、以及连接器的端面处理都有特殊要求，现场施工的成熟度还在爬坡；第三是成本，目前主要靠小批量生产，价格远高于常规光纤。
不过商用先例已经出现。在金融交易领域，对延迟的追求是毫秒必争，空芯光纤的低延迟线路已经有了实际商用部署，用在了对时延最敏感的金融低延迟专线上。这说明它的价值主张在特定场景是成立的，剩下的只是成本和规模的问题。
展望一下：空芯光纤短期内不会替代传统光纤，它更像是一条“新赛道”——在超低延迟、特殊传输需求的场景先落地，随着工艺成熟和成本下降再逐步扩大应用。对咱们做光通信的人来说，值得持续跟踪它的损耗进展和熔接工艺标准化，这两项决定了它什么时候能从“试点”走向“批量”。大家怎么看空芯光纤的商用时间表？欢迎讨论。