嵌套式空芯反谐振光纤是一种嵌套管辅助结构的空芯反谐振光纤(HC-ARF),分为单层嵌套式和双层嵌套式空芯反谐振光纤。空芯反谐振光纤是一种依靠反谐振反射光波导进行导光的微结构光纤。
由于材料损伤、非线性、材料本征吸收等因素,石英光纤无法满足高功率激光柔性传输的需求。通过以空气替代实芯石英介质,空芯光纤从根本上克服石英光纤存在的本征限制,已成为新一代传输光纤代表。
空芯光纤由纤芯、包层及保护层组成,其核心特征是纤芯为空芯。根据导光原理不同,空芯光纤分为空芯光子带隙光纤(光子带隙效应)、空芯反谐振光纤(反谐振效应)两种,其中空芯反谐振光纤具有低传输损耗、低非线性、高激光损伤阈值等特点,是业界研究热点。
近十多年来,国内外已研制出多种类型的空芯反谐振光纤,包括冰淇淋结构、单环结构、多层结构、嵌套管结构、连接管结构等。得益于结构设计优化、制备技术完善,空芯反谐振光纤传输损耗不断降低,其中双层嵌套式空芯反谐振光纤的损耗已降低至0.08±0.03dB/km@1550nm。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2030年中国嵌套式空芯反谐振光纤行业应用市场需求及开拓机会研究报告》显示,嵌套式空芯反谐振光纤能够支持超大带宽、低损耗的光传输,在长距离光纤通信、传感、高功率激光传输、非线性光学(如光纤放大器、激光调制)、医学激光(如激光治疗、激光手术)、气体检测等领域具有广阔的应用潜力。
空芯反谐振光纤可大幅提升传播速度、降低时延,应用前景广阔,但其商业化应用仍面临成本高、量产难度大、部署运维难、标准不统一等的挑战,目前具备空芯反谐振光纤量产能力的厂商较少,市场渗透率较低,嵌套式空芯反谐振光纤市场空间较小。
全球范围内,嵌套式空芯反谐振光纤相关研究单位包括南安普顿大学光电研究中心、英国Southampton大学、Lumenisity(已被微软收购)、北京工业大学、烽火通信、领纤科技等,其中领纤科技在2025年欧洲光通信会议(ECOC)上发布了创新结构-间隙管辅助嵌套无节点反谐振空芯光纤(IT-DNANF)。
新思界
行业分析人士表示,作为下一代光通信的颠覆性光纤技术,反谐振空芯光纤在理论损耗、传输带宽等方面均优于目前的玻璃纤芯光纤,产业化落地趋势明确,预计近年内商业化进程将加速推进,嵌套式空芯反谐振光纤作为其重要细分,市场空间将不断扩大。
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