專訪康寧光通信陳皓：創(chuàng)新引領(lǐng)AI光學(xué)技術(shù)演進(jìn) 攜手中國客戶推動(dòng)光纖發(fā)展

  康寧光通信中國產(chǎn)品管理和市場發(fā)展總監(jiān)陳皓接受訊石光通信網(wǎng)采訪，表示本屆CIOE重點(diǎn)展示了康寧在玻璃光學(xué)領(lǐng)域的諸多創(chuàng)新，例如ClearCurve® OM4 XT 波段擴(kuò)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(chǎn)品的特點(diǎn)優(yōu)勢：

  ClearCurve® OM4 XT 波段擴(kuò)展多模光纖專為單通道100G和T比特BiDi收發(fā)器技術(shù)而設(shè)計(jì)的新型光纖。該項(xiàng)新型光纖支持?jǐn)?shù)據(jù)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(nèi)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(chǎn)品系列中的最新創(chuàng)新產(chǎn)品，具有業(yè)界最低的衰減系數(shù)(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(biāo)準(zhǔn)，是專為最具挑戰(zhàn)的超長距大容量傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，可助力海洋和陸地長途干線網(wǎng)絡(luò)提升性能。

  Vascade® EX2500光纖同時(shí)提供200μm外徑的產(chǎn)品，在光纜尺寸不變的情況下實(shí)現(xiàn)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(yùn)營商能夠以更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，擴(kuò)展光纖覆蓋范圍，并為網(wǎng)絡(luò)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(jī)械可靠性。它能夠滿足更小的封裝和高數(shù)據(jù)速率的需求，以實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心高密度化。

康寧光通信光纖創(chuàng)新產(chǎn)品

  康寧特種光纖在光器件市場廣獲認(rèn)可

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

  康寧的特種光纖產(chǎn)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(shí)現(xiàn)可靠、更小的彎曲半徑(<2.5 毫米)。

  · 更細(xì)玻璃包層和更薄涂覆層光纖，可以滿足高密度應(yīng)用對空間的要求

  · 具有更嚴(yán)格的幾何公差的光纖，可實(shí)現(xiàn)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(xué)器件(CPO)和光收發(fā)器的特種帶狀光纖。除了康寧標(biāo)準(zhǔn)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(shù)和結(jié)構(gòu))帶狀光纖。

康寧光通信特種光纖產(chǎn)品系列

  AI大模型及算力增長推動(dòng)高速光模塊需求和光纖技術(shù)創(chuàng)新

  伴隨著AI大模型激發(fā)400G/800G數(shù)據(jù)通信光模塊市場需求增長，Cignal AI統(tǒng)計(jì)2024年第一季度全球高速數(shù)通光模塊市場出貨已經(jīng)超過300萬只，大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商將400G/800G數(shù)據(jù)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(jì)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(jì)錄。Yole預(yù)測2024年數(shù)通領(lǐng)域受AI驅(qū)動(dòng)的光模塊整體市場將增長45%以上。AI算力和數(shù)據(jù)中心向800G、1.6T以及未來3.2T迭代發(fā)展，光纖需求也出現(xiàn)變化。陳皓認(rèn)為，隨著AI大模型、HPC、云計(jì)算等業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)算力基礎(chǔ)設(shè)施的快速增長，400G、800G等高速率光模塊需求呈指數(shù)級增長，Nivida最新發(fā)布的基于Blackwell架構(gòu)的GPU已經(jīng)建議使用1.6T的光模塊進(jìn)行互聯(lián)。

  Q2全球光模塊市場銷售額創(chuàng)新紀(jì)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(wǎng)絡(luò)里兩種方案都有應(yīng)用?；诔杀?，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(dòng)了相關(guān)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(wǎng)絡(luò)高速互聯(lián)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(shí)較高，在長波方向帶寬快速下降，因此100米的傳輸距離有風(fēng)險(xiǎn)。為此康寧率先在業(yè)內(nèi)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(shí)現(xiàn)1.6T的多模連接的方式之一。

  1.6T 多模連接的另一種實(shí)現(xiàn)方式是基于單通道200G技術(shù)，這很大程度上取決于200GVCSEL的技術(shù)進(jìn)展。在今年的OFC，Broadcom 展出了基于200G的VCSEL demo，極大推動(dòng)了1.6T的多模連接方案的進(jìn)展。和100G類似，200GVCSEL的波長也會(huì)存在長波偏移的可能，OM4 XT的波段擴(kuò)展特性將會(huì)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(shù)主要方向

  未來海底網(wǎng)絡(luò)和陸地骨干網(wǎng)絡(luò)等光通信市場對光纖技術(shù)提出新的需求，多芯光纖和空芯光纖是主要代表。陳皓認(rèn)為，帶寬需求的持續(xù)增長帶來跨洋海底網(wǎng)絡(luò)和長途核心網(wǎng)中光纖需求的持續(xù)增長，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)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(jī)會(huì)，也需要廠家不斷優(yōu)化光纖設(shè)計(jì)，改進(jìn)光纖的傳輸性能，以滿足未來的數(shù)據(jù)流量增長的需求。目前行業(yè)正在探索滿足下一代網(wǎng)絡(luò)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(shù)和應(yīng)用場景。目前康寧已經(jīng)觀察到下面的市場趨勢：

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

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

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

  長遠(yuǎn)來看，我們需要?jiǎng)?chuàng)新的未來光纖技術(shù)來滿足市場的需求，未來光纖技術(shù)主要包括多芯光纖和空芯光纖。業(yè)內(nèi)很早就提出了多芯光纖(MCF)的概念，并進(jìn)行了長期廣泛的研究。近幾年多芯光纖在海底系統(tǒng)的應(yīng)用受到了極大的關(guān)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(yàn)證超低損耗多芯光纖的性能和價(jià)值。例如，在2023ECOC上康寧報(bào)道了海底超低損耗光纖的研究新進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)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(shí)現(xiàn)與單芯光纖相當(dāng)?shù)牡退p性能，為多芯光纖在海纜中的規(guī)模商用奠定了基礎(chǔ)。

  空心光纖(HCF)是一種全新導(dǎo)光機(jī)制的光纖，不同于傳統(tǒng)的石英及摻雜材料全反射結(jié)構(gòu)?？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(zhì)時(shí)，其折射率(IOR)為1，而二氧化硅的IOR為1.45，HCF的信號時(shí)延比石英光纖低約33%，這對時(shí)延要求特別高的應(yīng)用場景有較大吸引力(例如5G網(wǎng)絡(luò)和金融機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)傳輸)。此外空心光纖的非線性效應(yīng)更低(比石英光纖低4-5個(gè)數(shù)量級)，因此可以提高通信信號的入射功率，實(shí)現(xiàn)更長的傳輸距離，也可以用于高功率激光及相關(guān)領(lǐng)域。

  作為行業(yè)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者之一，康寧一直在評估包括空芯光纖在內(nèi)的各種新興光纖技術(shù)的應(yīng)用場景和為客戶帶來的價(jià)值。康寧正積極開展HCF的研發(fā)工作，但商業(yè)化產(chǎn)品的發(fā)布計(jì)劃將取決于市場需求，光纖技術(shù)和產(chǎn)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(dòng)光纖通信創(chuàng)新

  訊石看到，康寧深耕中國市場數(shù)十年，伴隨著中國光通信市場的快速發(fā)展，康寧依托產(chǎn)品的品質(zhì)積累和技術(shù)創(chuàng)新來助力中國客戶實(shí)現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)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(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者之一，康寧的與眾不同之處在于，可以為網(wǎng)絡(luò)連接的各個(gè)環(huán)節(jié)提供解決方案——從長途干線網(wǎng)、城域網(wǎng)和接入網(wǎng)，到超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和企業(yè)網(wǎng)，到芯片之間的連接。

  中國光通信市場在過去的十多年經(jīng)歷了長足的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了從跟隨到引領(lǐng)的跨越式發(fā)展，F(xiàn)TTH用戶數(shù)和5G基站的部署量和覆蓋率在全球遙遙領(lǐng)先，這些應(yīng)用極大地推動(dòng)了光纖光纜的需求和部署，很多康寧的產(chǎn)品在這些領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)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?nèi)蝾I(lǐng)先的創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)引入中國，幫助客戶快速、高效和經(jīng)濟(jì)地建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)。例如康寧最早把超低損耗光纖引入中國，幫助實(shí)現(xiàn)單跨距增加了20%，節(jié)約了大量的中繼站和配套設(shè)施的建設(shè)成本，助力國家電網(wǎng)的特高壓重點(diǎn)線路的建設(shè)。去年又把衰減最低的G.654.E 光纖Vascade EX2500 光纖成功地應(yīng)用到國家電網(wǎng)的多個(gè)特高壓項(xiàng)目中。利用EX2500光纖的超低損耗特性，康寧和華中科技大學(xué)，國家電網(wǎng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)超過1000公里的傳輸距離，為超長單跨系統(tǒng)的更廣泛應(yīng)用提供了解決方案。

  另一個(gè)方面，我們根據(jù)中國的光網(wǎng)絡(luò)的特性，開發(fā)了一些面向國內(nèi)客戶的產(chǎn)品。例如在AI應(yīng)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(shí)現(xiàn)更低的總成本和更低的能耗。康寧率先在業(yè)內(nèi)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(nèi)都進(jìn)行了帶寬優(yōu)化，滿足整個(gè)波長范圍內(nèi)單通道100G 100米的傳輸距離，有力的支持了國內(nèi)智算中心的建設(shè)。

  另外，隨著智算中心的規(guī)模化建設(shè)，需要用光纖對數(shù)據(jù)中心進(jìn)行大帶寬互聯(lián)。在北美市場通常是采用大芯數(shù)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(shù)光纜方案，幫助Lumen構(gòu)建連接AI數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)，滿足包括微軟在內(nèi)的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的爆炸性增長需求。國內(nèi)對于長距離傳輸系統(tǒng)，更傾向采用擴(kuò)展光纖頻譜的方式來提升系統(tǒng)容量，例如從現(xiàn)在的C波段擴(kuò)展到C+L 波段，實(shí)現(xiàn)傳輸容量的翻倍。為此康寧也發(fā)布了支持C+L傳輸?shù)腃orning®TXF®光纖，目前也已經(jīng)在國內(nèi)的運(yùn)營商骨干網(wǎng)絡(luò)中開始使用，助力東數(shù)西算等國家重點(diǎn)項(xiàng)目的建設(shè)。