日本情報通信研究機構（NICT）聯同住友電氣工業，成功利用標準外徑 19 核心光纖，實現每秒 1.02 petabits 數據在 1,808 公里距離傳輸的世界紀錄。這項突破相當於將單線道路轉變為 19 線高速公路，讓大量數據同時流動，為人工智能、虛擬實境和物聯網等未來技術需求奠定基礎。
傳統光纖面臨功率限制和信號衰減問題，難以在長距離維持高速傳輸。研究團隊設計的 19 核心光纖大幅增加數據承載能力，同時不會擴大光纖直徑。每個核心獨立運作，減少干擾並最大化效率。
住友電工負責標準外徑耦合型 19 核心光纖的設計和製造，通過優化核心結構和配置，在多個波長頻段（C 頻段、L 頻段）實現光纖損耗降低。NICT 負責開發具備同時放大 19 個核心信號功能的傳輸系統，最終達成每秒 1.02 petabits、1808 公里的傳輸容量和距離。
實驗中，研究團隊在發射端生成 C 頻段和 L 頻段共 180 個波長的偏振復用 16QAM 信號，經 19 核心復用後達到每秒 1.02 petabits 的總光信號。系統使用長度 86.1 公里的 19 核心光纖進行 19 次循環傳輸，總距離相當於札幌至福岡之間的距離。
接收端一次性接收所有核心信號，利用 MIMO 數碼信號處理技術消除核心間信號干擾。傳輸能力指標「傳輸容量與距離乘積」達到 1.86 exabits/秒・公里，創下標準外徑光纖世界紀錄。
為對抗長距離信號衰減，研究人員開發精密放大系統，確保各核心在不同光頻段同時放大。系統通過循環迴路網絡和基於 MIMO 的處理器實現，19 個光放大器並列對應各核心光信號。
光纖信號經分波器分支至各核心專用通道，光放大器補償傳播中的信號衰減，合波器將各核心信號重新輸入光纖。這種設計維持標準光纖尺寸的同時實現前所未有的性能。
這項技術對於應對 Beyond 5G 時代通信需求激增具有重要意義。自動駕駛汽車、實時虛擬實境和數十億連接設備對強健數據傳輸通道的需求日益迫切，19 核心光纖技術提供可行解決方案。
研究成果在美國三藩市舉行的第 48 屆光纖通信國際會議（OFC 2025）獲得極高評價，被選為最優秀熱門話題論文並於當地時間 4 月 3 日發表。NICT 表示將繼續推進光放大中繼技術的進一步效率化和 MIMO 數碼信號處理的高速化，探索實用化可能性。這項創新為超高速網絡發展開啟新篇章，無需改變現有基礎設施規模即可實現部署。
來源：NICT
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