韦乐平：新型光纤的发展与思考
5月18日，中国电信科技委主任兼首席科学家韦乐平在2023年（第十七届）全球|中国光通信发展与竞争力论坛暨（ODC’2023）暨全球|中国光通信最具竞争力企业10强颁奖典礼 发表了《新型光纤的发展与思考》的主题演讲。
从容量的需求侧来看，微处理器从当初的单核已经发展到现在的几百上千核的Tera级，超算机的能力大概十年增长千倍，2025年可达每秒千亿亿次。目前最时髦的ChatGPT已经对容量的需求很大了，特别是对于将来出现的视频大模型对容量的需求是海量的，不仅容量大，而且对质量要求也非常高。工业物联网机器的超强感知和反应需要更高速率带宽和低时延，以及元宇宙的沉浸式体验可能产生天量的大数据。初步预测，元宇宙容量需求大概是今天的1000倍，特别是如果ChatGPT跟元宇宙融合在一起的话，将产生天量的容量需求。
随着长途400Gbps的部署开始以及未来800Gbps更高速率系统的部署，凡需要升级至400G乃至更高速率的路由，全部部署G.654E光纤是有前瞻性的战略抉择。
数据中心是未来组网的一个很重要的中心，具有环境友好、拓扑简单、协议简单（主要以太网）、业务简单（以太网）、技术更新快、技术选择多、传输距离断、内连速率高、成本和功耗敏感、光器件和光纤性能要求不高的特点。
少模光纤（FMF），它主要是扩大纤芯，容纳更多的模式，容量可以扩展3-6倍。如果把 FMF跟 MCF结合起来，也就是多芯少模光纤的总容量可望扩大10倍左右。目前的主要挑战是基于多进多出来解决模式耦合的高效数字信号处理技术，是否能实现有效消除各种原因引入的模间色散和干扰以及相应的成本问题，这些都是未知的。同时，少模光纤传输距离很有限，同样面临产业链重构的问题。
我比较看中空芯光纤，因为它的价值比前两种要好得多。具有低时延、非线性和低损、宽谱、大芯径的优势，同样也面临制造成本、产业链重新设计和产业化的挑战。但未来的应用的场景包括超算、DCI、海缆等特定低时延应用，以及传感、高功率传递、特殊光源等非通信应用。
近中期，现有骨干光缆结合现有扩容技术能基本满足；长远期，高容量路由敷设大芯数光缆（1000芯+），结合现有扩容技术可以满足20年以上容量需求。关于骨干光缆系统成本的分析，敷设了多条光纤，成本上一点不吃亏。下面是个模拟计算的结果，模拟计算条件，骨干电路平均的长度1600公里，标准跨距80公里，采用租用管道方式，占比70%，那么纤芯的价格比较敏感，我们根据历史集采参考数据：G.652D是24元/芯公里，G.654E是220元/芯公里。主要计算的结论是：光缆费用在整个骨干光缆传输系统造价的占比随着芯数的增加而下降，500芯以上时通常不到5%，绝对是系统占了绝大多数的成本。另外光缆费用占比与系统再生次数息息相关，随着传输系统技术进步，再生距离增加，占比也会有变化。
来源：APC-韦乐平 谈纤说缆
