空芯光纖是光通信領域新型傳輸介質，以空氣（或惰性氣體 / 真空）為纖芯傳輸介質，替代傳統光纖的玻璃纖芯，核心優勢在于突破玻璃介質對光傳輸的性能限制。
結構層 | 傳統玻芯光纖 | 空芯光纖 |
纖芯 | 高折射率玻璃 | 空氣（折射率≈1） |
包層 | 低折射率玻璃 | 微結構周期性空氣孔陣列（硅基細絲支撐，橫截面呈蜂巢狀） |
涂覆層 | 高分子防護層 | 同傳統光纖，起機械保護與抗環境干擾作用 |
• 傳統光纖：依賴 “全內反射"（光密介質→光疏介質，入射角≥臨界角）。
• 空芯光纖：無全反射條件（空氣折射率＜包層硅基材料），核心通過兩種機制導光：
a. 光子帶隙型：包層空氣孔周期性結構形成光子禁帶，約束特定波長光在空芯傳輸；
b. 反諧振型：包層玻璃管與空芯形成諧振腔，抑制光泄漏，實現寬波段傳輸。
性能優勢 | 技術參數 | 典型應用 |
低時延 | 傳輸速度較傳統光纖提升 47%，時延≈3.46μs/km | 金融高頻交易、遠程醫療實時信號傳輸 |
低損耗 | 衰減≤0.09dB/km，無中繼傳輸距離延長 50% | 長距離骨干網、跨洋通信干線 |
大容量 | 非線性效應降低 3-4 個數量級，支持 1000nm + 帶寬 | 智算中心互聯、超大型數據中心集群 |
高抗損性 | 激光損傷閾值顯著高于玻芯光纖 | 高功率激光加工、量子通信光鏈路 |
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