国产光纤刷新世界记录：2.5Pb/s 24芯，AI大模型训练告别传输瓶颈

电子发烧友网报道（文/李弯弯）3月24日，中国信科集团宣布，其光通信技术和网络全国重点实验室联合鹏城实验室、烽火藤仓光纤科技有限公司，成功实现2.5Pb/s24芯光纤超大容量实时光传输，再次刷新光通信世界纪录。这一突破，标志着中国在“超大容量、超高速率、超长距离”光传输方向迈出关键一步，为未来数字经济发展筑牢光通信基础。
 
2.5Pb/s 24芯光纤：每秒能传输约29万GB数据
 
光纤作为通信行业广泛应用的传输介质，由芯层、包层和涂覆层构成。其工作原理是发射器将电脉冲信号转为光波传输，接收时光检测器再将光波转回电脉冲。与传统金属导体信息传输方式相比，光纤通信速度更快、带宽更大，且不受电磁及频道干扰，传输距离远，对中继器需求少，消耗能量也小，是制作光缆、承担通信网络传输任务的主要材料。
 
多芯光纤（MCF）是在共同包层区包含多个独立纤芯的新型光纤，借助空分复用技术实现多信号独立传输。其典型结构采用掺氟包层折射率剖面或微结构设计，能提升传输容量、降低纤芯间串扰，纤芯数量通常在4至37个，纤芯间串扰典型值低于−50dB/km。2025年研发的微结构光纤采用全硅材料，纤芯与包层折射率差提升两个量级，无需掺杂即可延长使用寿命。
 
此次实验在10.3公里的24芯单模光纤中，完成覆盖S + C + L三波段的2.5Pb/s实时双向传输，总光谱带宽达19.65太赫兹（THz）。通过262个波长信道与24个纤芯信道联合复用，构建6288个并行传输通道，验证了超大规模空间—波长联合扩展的技术可行性。
 
“2.5 Pb/s”意味着每秒能传输约29万GB（1Pb = 116415GB）数据，1秒钟可下载超过1.4万部20GB的4K高清电影，即使是AI大模型训练的海量数据，也能瞬间完成交互。“24芯”指一根光缆内有24根独立纤芯，此次实验用的24芯单模光纤，每根纤芯都是独立传输通道，如同将单车道公路扩建为24条并行的“信息高速公路”。传统光纤通信主要用C波段和L波段，此次实验同时启用S、C、L三个传输波段，就像给公路加了两层高架，让数据“多车道、多线路”并行飞奔。
 
本次实验系统利用中国信科自研的S/C/L一体化400G光模块，实现可承载实际业务的实时无误码传输，这标志着该关键技术离实际应用仅一步之遥。相关技术成果将在数据中心互联、骨干光传输网、超高速光网络等场景落地，为数字经济发展提供高速、稳定、大容量的光通信基础支撑。
 
随着人工智能、大模型计算及数据中心规模化发展，网络流量呈爆发式增长，传统单模光纤传输系统逐步逼近容量极限，亟需全新技术路径突破瓶颈。空分复用与S + C + L多波段传输技术被公认为下一代超大容量光通信的核心发展方向。
 
此次实验系统采用中国信科自研的S/C/L波段一体化400G相干光模块，基于64GBaud PDM - 16QAM技术完成实时传输，大幅提升全波段光传输的工程实现性，为未来实际网络部署提供可参考的技术路径。同时，通过优化芯间分配机制，有效抑制芯间串扰，使24芯光纤在无需复杂MIMO均衡处理的情况下实现稳定运行，显著降低系统复杂度与部署成本，为多芯光纤的商业化应用铺平道路。
 
多芯光纤从实验室到产业化进程加速
 
在多芯光纤成果方面，众多企业表现突出。康宁在本届美国光纤通讯博览会及研讨会（OFC2026）上，展出搭载PRIZM™插芯的MMC连接器和多芯光纤解决方案。该方案集成光纤、电缆和连接，在保持原有包覆半径和面积的同时提升光纤容量数倍，实际部署中电缆质量可减少多达70%，连接器数量减少最多75%，安装时间缩短多达60%，MMC连接器还降低了插接力、简化安装流程、降低人为操作失误风险。
 
长飞光纤展示基于多芯光纤高密度互联的OIO解决方案及与阵列光源的精密耦合。2025年，长飞在粤港澳大湾区成功铺设全球首条七芯光纤海底光缆并商用，创下单纤传输容量52.3 Pbit/s的世界纪录，还具备成熟的七芯光纤及配套扇入扇出模块的完整通信系统解决方案，插入损耗低、几何一致性好。
 
当前，人工智能驱动全球产业开启新一轮技术革命，对算力、运力和存力提出高质量需求，光通信网络是“运力”的核心载体。长飞光纤构建以AI新型光纤为核心、面向智算基础设施的“三超（超大容量、超低时延和超低损耗）”全光网络解决方案。在骨干网与城域网层面，通过G.654.E光纤提升传输距离与系统容量；面向数据中心内部需求，以高端多模光纤与超高速光模块协同实现短距离数据高效传输；面对算力规模与光纤容量压力，开展多芯光纤研发与应用提升承载能力；在空芯光纤方面，率先推动其走向实际网络应用，助力运营商完成首条商用线路开通并推动规模商用。
 
亨通光电自主研发的四芯光纤在低串扰、低损耗、大有效面积三大核心指标上协同超越，达行业顶尖水平。2025年，亨通光电与中国移动合作在青岛落地全球首条“S + C + L三波段”超低损耗多芯光纤项目，用于智算中心间高速互联，使单纤传输容量提升五倍以上。在海洋光纤领域，其海洋通信用超低损耗光纤系列产品丰富，高可靠G.654.D海洋光纤衰减水平达国际先进、国内领先水平，刷新无中继传输纪录；超低损耗多芯光纤实现双芯、四芯结构，兼具多种特性，四芯产品已通过权威海试认证；抗弯曲低损耗BL光纤适用场景覆盖全频谱需求。2025年，公司成功研发165μm细径超抗弯系列光纤，具备优异特性。
 
烽火通信早在2023年就基于19芯光纤实现3.61Pbit/s的传输容量，目前已具备从4芯到24芯的全系列多芯光纤产品能力，并参与24芯光纤刷新世界纪录的项目。
 
随着AI、大模型计算及数据中心规模化发展，网络流量爆发式增长，传统单模光纤传输系统逼近容量极限，多芯光纤作为全新技术路径，受到全球光通信行业广泛关注。除国内头部企业外，普瑞斯曼、STL等国际厂商也在多芯光纤市场占据重要份额。普瑞斯曼推出16芯超薄光纤，比前代产品薄27%，专为空间受限场景设计；STL与Colt Technologies合作进行多芯光纤试点，在伦敦城域网络内连接两个Colt接入点，覆盖不同距离。
 
写在最后
 
STL首席执行官Rahul Puri日前在接受采访时表示，多芯光纤技术“被大规模采用还需要一段时间”，但光通信行业的进展速度比过去快得多。STL电信部门的首席技术官Badri Gomatam补充说：“传统上这可能需要十年时间，但我觉得今年是多芯光纤的一年。”可见，多芯光纤从实验室走向产业化的步伐正在加快，虽然大规模应用尚需时日，但行业对其发展充满信心。
 
未来，多芯光纤有望在更多领域发挥重要作用，为全球通信和数字化发展提供更强大的支撑，推动各行业在数据传输和处理能力上实现质的飞跃，进一步促进人工智能、大数据等新兴技术的广泛应用和深入发展。