空芯光纤（HCF)及最新进展
原标题：空芯光纤（HCF)及最新进展
冯振华 光通信充电宝原创，激光天地转载
最近关于光纤的内容好像写的有点多，嘿嘿，今年是“低损耗光纤”发明的第五十个年头，一则是趁着这个大背景，纪念一下，向这个行业的大牛和顶尖公司致敬，二则是结合最近的OFC论文，也跟下这波趋势。兼容G.654E的超低损、大有效面积光纤已经成为大容量长距相干传输的必备元素了，可能大家都意识到了一点，其实相干光通信的容量最终是由损耗和非线性两个因素决定的，甚至可以毫不夸张地说是本质上完全由光纤损耗制约了光纤的传输距离。个中原因，细想一下自然就会明白。趋势是大家似乎已经厌倦了以0.5dB的粒度改善性能和容量了。这从学术界对多芯、少模等空分复用光传输技术的研究火热程度就可以看出。连保守的业界，现在也对C+L多波段，甚至扩展波段，全波段的光通信器件、设备的追求也近乎痴迷。不得不说节流永远不如开源来得快，来得直接，毕竟人家新技术可以成倍，甚至可以将传统光纤容量提升1~2个数量级。
向传奇致敬最好的方式就是打破他曾经创造的纪录。超越是对前辈最大的尊重。今天我要介绍的这个空芯光纤，也算是对常规实心玻璃光纤的超越吧。先来介绍一下空芯光纤的导光原理和优点，研究历程以及技术演进，然后再讲讲它的应用进展。
1. 空芯光纤的导光原理
最简单直接的空芯光纤导光原理应该就是下图这样的了，最直观不过。与常规的光纤波导导光的全反射原理不同，空芯光纤的芯是空气，要导光就完全依赖于包层对光的约束了。比如图1中，通过高反射的银对光线进行反射约束让其只在空气芯中传输。虽然样子是简单粗暴了些，但大致的意思应该是到位了。这种技术最早在1960年代就被提出，在玻璃毛细管的内壁上镀一层反射膜，然后在中间传输中红外光。不过，因为孔比较大才好镀膜，但孔大了传输的模式就比较多了，这种结构中比较难以实现较长距离的单模传输。