新壹代光纖傳輸測試
日本“信息通信研究所”(NICT，日本總務省下屬機構，日語中“信息”的意思是“信息”)的光子網絡系統研究室主任Hideki Furukawa指出，“如果通信量繼續增加，將在2020年代超過目前光纖的極限”，為相關情況敲響了警鐘。據日本總務省統計，日本國內通信量在10年間增加到10次以上。
原因是使用智能手機和個人電腦的機會越來越多。隨著這些終端產品性能的提升，視頻也成為了相互傳輸的對象。傳輸信息時，攜帶信息的數字信號會被轉換成光信號，通過光纜傳輸。光纖以海底光纜的形式遍布全球，成為與世界溝通不可或缺的存在。可以說，光纖是支撐現代社會的“幕後英雄”。
目前的光纖(左)有1個光信號通道，但新壹代光纖(右)將有多個光信號通道(圖片由日本信息通信研究所提供)。
以前，每根光纖的傳輸容量都在增加，以應對流量的增加。2005年傳輸容量是每秒1萬億比特，現在已經達到十幾萬億比特。
然而，目前的光纖只能將傳輸容量提高到100兆比特。如果傳輸更多的信息，用於通信的激光會太強，存在光纖熔化的風險。如果威脅成為現實，溝通將會停滯，這將對業務效率和勞動模式改革產生影響。
據日本電子信息技術產業協會預測，到2030年全球通信量有望增至10年的15倍，未來還將繼續增加。為了解決這壹問題，日本國內外的光纖企業都在推動開發稱為“多芯”的新壹代光纖。
以前的光纖只有壹個光信號通道叫“芯”，多芯光纖會有3個4芯。就像隨著道路上車道數的增加，可以行駛的車輛也會增加，如果光信號的通道多了，傳輸能力也會增加幾倍。
另外，為了準確傳輸光信號，需要避免其他信號的幹擾，但壹根光纖的直徑只有0.1.25 mm，和頭發的粗細差不多。所以纖芯間距只有0.05 mm左右，對相鄰纖芯泄漏的光信號產生幹擾。
解決方案之壹是在纖芯周圍添加低折射率玻璃層作為材料，以避免泄漏到周圍區域。通過在玻璃中加入氟，只有外圍部分的折射率降低，光信號留在纖芯中。
3月，日本信息通信研究所利用壹根四芯光纖進行了傳輸試驗，成功實現了每秒610萬億比特的傳輸。創下了同厚度光纖傳輸能力的世界紀錄。這樣，即使有多芯，光纖的粗細也不會改變。
多芯光纖可以和現有光纖壹起使用，因此認為會逐漸被取代。
日本住友電氣工業於2019年在意大利鋪設多芯光纖為世界首次，日本信息通信研究機構對相關業績給予積極評價。據日本“電子信息通信研究所”稱，從2025年左右開始，10公裏以下的短距離通信網絡將使用四芯光纖。預計2030年左右應用於海底光纜。
為了進壹步提高每根光纖的性能，還有壹種方法是開發壹種“多模”光纖，使纖芯更粗，並允許光信號在1芯中通過多個通道。多核組合的實際應用被認為要等到2030年下半年
在新壹代光纖領域，日本公司在研發方面走在了前面。日本專利局2018發布的報告顯示，在多芯光纖領域，申請專利的全球前四名分別是藤倉、住友電氣、NTT和古川電機工業，由日本公司壟斷。在多模領域，第24位也被NTT、住友電氣和藤倉等日本公司壟斷。藤倉計劃在2020年代中期將多芯光纖商業化。
當然，日本以外的公司也在推進新壹代光纖的開發。美國特種玻璃制造商康寧公司多模光纖專利數量排名1，在多芯領域也成功實現了大容量傳輸。意大利普睿司曼集團也有新壹代光纖的研究成果。和智能手機、基站壹樣，光纖的全球競爭可能會越來越激烈。
5G時代，妳覺得光纖的作用重要嗎？