空芯光纤-一种新的传输介质。
█什么是空核心光纤？
空芯光纤(HCF，空芯光纤)以空气体为传输介质，取代传统的以“玻璃芯”为传输介质的光纤。
空芯光纤具有超低延迟、超低非线性、潜在超低损耗和更宽通带带宽的特性，可以帮助OTN系统实现更大的传输容量、更长的传输距离和更小的传输延迟。
█为什么需要空芯纤？
众所周知，近半个世纪以来，以“单模光纤”系统为代表的光网络以其“大容量、低功耗、低时延”的优势，一直是通信界坚实的连接基础。
然而，应时(玻璃)作为光纤的核心材料，有其固有的局限性，包括容量瓶颈和性能极限。
容量瓶颈:受限于应时材料的信道带宽，单纤单模C+L频段容量上限约为100Tbps。即使扩大O/S/U波段，仍然无法突破P级。
性能极限:存在包括非线性、衰减、时延在内的理论极限，限制了传输性能的进一步提升(如距离、时延)。
近年来，随着空核心光纤相关技术的不断突破，预计未来空核心光纤系统将在传输容量、距离、时延等方面得到全面提升，成为数据中心、计算网络等超低时延场景的最佳选择，也将优先在这些场景进行商用试验。
█空纤芯光纤VS玻璃纤芯光纤？
与目前广泛使用的玻璃芯光纤相比，空芯光纤在以下几个方面具有明显的优势:
低时延:光主要在空空气孔附近的芯区传播，折射率比固体玻璃低，传输速度更快，时延从5us/km降低到3.46us/km，传输时延比现有光纤系统降低了30%。这对于当前和未来延迟敏感业务的传输是非常重要的。
超低非线性:空芯光纤的非线性效应比常规玻璃芯光纤低3到4个数量级，从而可以大大提高入射光纤的光功率，从而增加传输距离。
基于这一特性，包括中兴通讯在内的业内各设备厂商已经开始了相关光系统的研究，如128QAM高阶调制和高功率放大技术，预计至少可以将系统容量和传输距离提高2倍以上。
潜在超低损耗:目前空芯光纤可实现损耗为0.174dB/km，与最新一代玻璃芯光纤性能相当。
同时，通信窗口中空芯光纤的理论最小极限可低至0.1dB/km，小于普通玻璃芯光纤的理论极限0.14dB/km。
超宽带工作波段:随着空芯光纤结构设计的不断优化，可提供超过1000nm的超宽带，轻松支持O、S、E、C、L、U等波段。
█空芯纤行业应用进展？
鉴于空芯光纤的技术优势，国内外光纤领域的高校和公司都开始了相关研究。
国内:高校包括北京大学、北京工业大学、北京理工大学、暨南大学，光纤领域的公司如昌飞。
国际:南安普顿大学(被微软收购)的子公司lumenisity在2022年将空芯光纤的衰减系数降至0.174dB/km，代表了业界最高的技术水平。
当然受限于空芯光纤技术的成熟，包括光纤性能的提升(衰减系数的下降)、制造工艺的成熟、标准的完善等。目前主要以检测和科研为主。
例如，2021年，英国电信宣布与全球网络公司Lumenisity和Mavenir合作，在英国电信实验室测试10km长空芯光缆。
2022年，国内运营商和光纤、设备厂商也在进行相关技术的研究测试。
所以预测它会走上商业化的道路还需要一段时间。
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