專訪康寧光通信陳皓：創(chuàng)新引領AI光學技術演進 攜手中國客戶推動光纖發(fā)展

  ICC訊 9月11-13日期間，CIOE 2024在深圳國際會展中心隆重舉行。全球頂級的光學玻璃創(chuàng)新領導者康寧光通信展示了全系列的通信和特種光纖產品，覆蓋光器件，數據中心內部互聯，接入網，骨干網和海底光纜等應用場景。公司技術和市場專家還與專業(yè)觀眾深入探討光通信領域最新發(fā)展技術和行業(yè)趨勢，展臺人氣高漲，展出產品及解決方案廣受關注好評。

  多項創(chuàng)新光纖產品亮相引領超低損耗、更大容量、高速傳輸的光通信潮流

  康寧光通信中國產品管理和市場發(fā)展總監(jiān)陳皓接受訊石光通信網采訪，表示本屆CIOE重點展示了康寧在玻璃光學領域的諸多創(chuàng)新，例如ClearCurve® OM4 XT 波段擴展多模光纖、Vascade® EX2500 光纖、彎曲優(yōu)化SMF-28® ULL光纖以及TitaniaBend超低彎曲半徑保偏光纖。陳皓分別介紹了這些產品的特點優(yōu)勢：

  ClearCurve® OM4 XT 波段擴展多模光纖專為單通道100G和T比特BiDi收發(fā)器技術而設計的新型光纖。該項新型光纖支持數據中心多模連接方案向800G及更高速率的持續(xù)升級。通過對850nm到910nm有效模式帶寬的優(yōu)化，在850~910波長范圍內都支持單通道100G 100米的傳輸距離，可改善VCSEL中心波長偏移帶來的傳輸性能劣化，支持800GSR8和1.6TSR8.2 100米的傳輸距離需求。

  Vascade® EX2500 光纖是康寧超低衰減產品系列中的最新創(chuàng)新產品，具有業(yè)界最低的衰減系數(典型值 0.148dB/km @1550nm)，有效面積典型值為125μm2。符合ITU-T G.654.B/D/E標準，是專為最具挑戰(zhàn)的超長距大容量傳輸網絡設計，可助力海洋和陸地長途干線網絡提升性能。

  Vascade® EX2500光纖同時提供200μm外徑的產品，在光纜尺寸不變的情況下實現更高的傳輸容量。

  彎曲優(yōu)化SMF-28® ULL光纖是目前市場上損耗最低的80μm2光纖。這種超低損耗光纖使運營商能夠以更高的數據傳輸速率，擴展光纖覆蓋范圍，并為網絡未來升級提供余量。

  TitaniaBend超低彎曲半徑的保偏光纖，具有出色的雙折射和低衰減，具有卓越的機械可靠性。它能夠滿足更小的封裝和高數據速率的需求，以實現光網絡和數據中心高密度化。

康寧光通信光纖創(chuàng)新產品

  康寧特種光纖在光器件市場廣獲認可

  除了通信傳輸光纖領域的廣泛口碑，康寧的特種光纖產品在光器件應用上也享有盛譽。陳皓表示，康寧是電信和數據通信領域特種光纖的領先供應商之一。我們提供大量的特種單模光纖和保偏光纖產品組合，這些產品在全球范圍內被廣泛應用于相干光收發(fā)器、光無源器件和光放大器等光學設備中?？祵庍€為客戶提供快速定制服務。

  康寧的特種光纖產品組合包括：

  · 支持 400 nm到 1625 nm波段的各類單模和多模器件光纖

  · 高度彎曲不敏感光纖，可滿足更小封裝和更低密度的需求。Titania 摻雜包層可實現可靠、更小的彎曲半徑(<2.5 毫米)。

  · 更細玻璃包層和更薄涂覆層光纖，可以滿足高密度應用對空間的要求

  · 具有更嚴格的幾何公差的光纖，可實現一致的光纖熔接

  · 具有高溫涂覆層的光纖，用于回流焊工藝等

  · 用于高密度光纖元件、光纖陣列單元(FAU)、共封裝光學器件(CPO)和光收發(fā)器的特種帶狀光纖。除了康寧標準帶狀光纖之外，我們可以提供基于康寧特種光纖定制的(芯數和結構)帶狀光纖。

康寧光通信特種光纖產品系列

  AI大模型及算力增長推動高速光模塊需求和光纖技術創(chuàng)新

  伴隨著AI大模型激發(fā)400G/800G數據通信光模塊市場需求增長，Cignal AI統(tǒng)計2024年第一季度全球高速數通光模塊市場出貨已經超過300萬只，大規(guī)模網絡運營商將400G/800G數據通信光模塊和400G ZR電信光模塊的購買量推至新高。而LightCounting統(tǒng)計2024年第二季度光模塊銷售額超過30億美元也創(chuàng)下了單季度新紀錄。Yole預測2024年數通領域受AI驅動的光模塊整體市場將增長45%以上。AI算力和數據中心向800G、1.6T以及未來3.2T迭代發(fā)展，光纖需求也出現變化。陳皓認為，隨著AI大模型、HPC、云計算等業(yè)務的飛速發(fā)展，帶動算力基礎設施的快速增長，400G、800G等高速率光模塊需求呈指數級增長，Nivida最新發(fā)布的基于Blackwell架構的GPU已經建議使用1.6T的光模塊進行互聯。

  Q2全球光模塊市場銷售額創(chuàng)新紀錄(來源：LightCounting)

  目前800G的連接主要是基于單通道100G的方案，包含基于VCSEL的多模連接方案和基于EML或硅光的單模連接方案。這兩種方案連接的傳輸距離有所不同，在小于100米的AI網絡里兩種方案都有應用。基于成本，功耗以及可靠性等因素考慮，多模連接方案的總體成本(TCO)比單模方案便宜20~30%，功耗降低20%，成為很多客戶首選的連接方案，這也推動了相關的VCSEL激光器，高端多模光纖和連接器的需求量大增。

康寧光通信AI網絡高速互聯多模光纖

  目前多模方案面對的挑戰(zhàn)主要是高速率VCSEL的中心波長存在長波偏移，普通OM4光纖在850nm時較高，在長波方向帶寬快速下降，因此100米的傳輸距離有風險。為此康寧率先在業(yè)內發(fā)布了OM4 XT的光纖，通過對850nm到910nm有效模式帶寬的優(yōu)化，改善VCSEL中心波長偏移帶來的傳輸性能劣化，能分別支持單通道100G和Terabit BiDi 100米的傳輸距離需求。這也是實現1.6T的多模連接的方式之一。

  1.6T 多模連接的另一種實現方式是基于單通道200G技術，這很大程度上取決于200GVCSEL的技術進展。在今年的OFC，Broadcom 展出了基于200G的VCSEL demo，極大推動了1.6T的多模連接方案的進展。和100G類似，200GVCSEL的波長也會存在長波偏移的可能，OM4 XT的波段擴展特性將會更好的支持200G VCSEL 的傳輸。

  多芯光纖和空芯光纖是未來光通信技術主要方向

  未來海底網絡和陸地骨干網絡等光通信市場對光纖技術提出新的需求，多芯光纖和空芯光纖是主要代表。陳皓認為，帶寬需求的持續(xù)增長帶來跨洋海底網絡和長途核心網中光纖需求的持續(xù)增長，同時網絡的優(yōu)化需要增加新的路徑和連接，這些都給光纖行業(yè)帶來新的增長機會，也需要廠家不斷優(yōu)化光纖設計，改進光纖的傳輸性能，以滿足未來的數據流量增長的需求。目前行業(yè)正在探索滿足下一代網絡需求的新型光纖的方案，康寧也積極和合作伙伴一起探索新的光纖技術和應用場景。目前康寧已經觀察到下面的市場趨勢：

  1、超大規(guī)模數據中心需要更高密度、更易于安裝的光纜，這些光纜正推動小直徑、彎曲不敏感光纖的廣泛采用;

  2、AI/ML需求正推動高帶寬，波長擴展多模光纖在小于100米的連接中的使用;

  3、在陸地骨干網絡中越來越多地采用先進的超低損耗光纖，以滿足高速系統(tǒng)的需求。

  長遠來看，我們需要創(chuàng)新的未來光纖技術來滿足市場的需求，未來光纖技術主要包括多芯光纖和空芯光纖。業(yè)內很早就提出了多芯光纖(MCF)的概念，并進行了長期廣泛的研究。近幾年多芯光纖在海底系統(tǒng)的應用受到了極大的關注，它可以在海底光纜尺寸不變的情況下，提高海底光纜的傳輸容量。目前康寧正在與多芯光纖上下游伙伴以及最終客戶合作，驗證超低損耗多芯光纖的性能和價值。例如，在2023ECOC上康寧報道了海底超低損耗光纖的研究新進展，實現了創(chuàng)紀錄的2芯超低損耗多芯光纖，其衰減降低到0/.144 dB/km。這一研究成果證明了多芯光纖可以實現與單芯光纖相當的低衰減性能，為多芯光纖在海纜中的規(guī)模商用奠定了基礎。

  空心光纖(HCF)是一種全新導光機制的光纖，不同于傳統(tǒng)的石英及摻雜材料全反射結構?？招竟饫w具有更低的色散、更低的非線性和更低的延遲。以空氣為傳輸介質時，其折射率(IOR)為1，而二氧化硅的IOR為1.45，HCF的信號時延比石英光纖低約33%，這對時延要求特別高的應用場景有較大吸引力(例如5G網絡和金融機構之間的數據傳輸)。此外空心光纖的非線性效應更低(比石英光纖低4-5個數量級)，因此可以提高通信信號的入射功率，實現更長的傳輸距離，也可以用于高功率激光及相關領域。

  作為行業(yè)技術領導者之一，康寧一直在評估包括空芯光纖在內的各種新興光纖技術的應用場景和為客戶帶來的價值。康寧正積極開展HCF的研發(fā)工作，但商業(yè)化產品的發(fā)布計劃將取決于市場需求，光纖技術和產業(yè)鏈的成熟度。

  中國是康寧最重要的的戰(zhàn)略市場之一 攜手中國客戶推動光纖通信創(chuàng)新

  訊石看到，康寧深耕中國市場數十年，伴隨著中國光通信市場的快速發(fā)展，康寧依托產品的品質積累和技術創(chuàng)新來助力中國客戶實現創(chuàng)紀錄的光傳輸發(fā)展。對此，陳皓表示，康寧是全球無源光通信領域的領導者之一，康寧的與眾不同之處在于，可以為網絡連接的各個環(huán)節(jié)提供解決方案——從長途干線網、城域網和接入網，到超大規(guī)模數據中心和企業(yè)網，到芯片之間的連接。

  中國光通信市場在過去的十多年經歷了長足的進步，實現了從跟隨到引領的跨越式發(fā)展，FTTH用戶數和5G基站的部署量和覆蓋率在全球遙遙領先，這些應用極大地推動了光纖光纜的需求和部署，很多康寧的產品在這些領域獲得了廣泛的應用。

  康寧在中國深耕發(fā)展已有40多年，中國是康寧最重要的戰(zhàn)略市場之一。一直以來康寧致力于把我們全球領先的創(chuàng)新產品和技術引入中國，幫助客戶快速、高效和經濟地建設通信網絡。例如康寧最早把超低損耗光纖引入中國，幫助實現單跨距增加了20%，節(jié)約了大量的中繼站和配套設施的建設成本，助力國家電網的特高壓重點線路的建設。去年又把衰減最低的G.654.E 光纖Vascade EX2500 光纖成功地應用到國家電網的多個特高壓項目中。利用EX2500光纖的超低損耗特性，康寧和華中科技大學，國家電網信通公司，光訊公司最近發(fā)布了全球最長的單跨系統(tǒng)實驗結果，可以實現超過1000公里的傳輸距離，為超長單跨系統(tǒng)的更廣泛應用提供了解決方案。

  另一個方面，我們根據中國的光網絡的特性，開發(fā)了一些面向國內客戶的產品。例如在AI應用中，客戶希望在100米的短距連接中更多的使用多模連接方案，以實現更低的總成本和更低的能耗。康寧率先在業(yè)內提出了HDROM4的概念，并在去年的CIOE發(fā)布了Corning®ClearCurve® OM4 XT 光纖，對850~910nm波長范圍內都進行了帶寬優(yōu)化，滿足整個波長范圍內單通道100G 100米的傳輸距離，有力的支持了國內智算中心的建設。

  另外，隨著智算中心的規(guī)?；ㄔO，需要用光纖對數據中心進行大帶寬互聯。在北美市場通常是采用大芯數光纜的方案。例如康寧和Lumen Technologies最近簽署了合作協(xié)議，利用康寧的小尺寸光纖和大芯數光纜方案，幫助Lumen構建連接AI數據中心的網絡，滿足包括微軟在內的數據中心運營商對網絡基礎設施的爆炸性增長需求。國內對于長距離傳輸系統(tǒng)，更傾向采用擴展光纖頻譜的方式來提升系統(tǒng)容量，例如從現在的C波段擴展到C+L 波段，實現傳輸容量的翻倍。為此康寧也發(fā)布了支持C+L傳輸的Corning®TXF®光纖，目前也已經在國內的運營商骨干網絡中開始使用，助力東數西算等國家重點項目的建設。