【光电通信】突破AI算力互联不可能三角!空芯光纤实测:低成本IM-DD实现3.2Tb/s超远零丢包传输

随着单园区算力逐步触顶，跨园区分布式AI同步训练成为行业刚需。但长期以来，分布式算力互联始终卡在零丢包、低成本、低时延的三重矛盾中，三者难以同时兼顾。在2026年ECOC国际会议上，香港理工大学与长飞光纤联合团队交出全新解决方案，依托20公里空芯光纤（HCF）技术，刷新低成本IM-DD传输世界纪录，为大规模跨域AI算力组网打通全新路径。

大规模AI模型分布式同步训练，对网络传输有着极致严苛的要求。一方面，参数高频同步迭代需要链路近乎零丢包，这就要求搭载更强的前向纠错（FEC）算法，但会抬高接收功率门槛、压缩链路功率预算；另一方面，海量并行算力带宽，会成倍抬升传统传输方案的硬件成本与运行功耗。

目前行业主流的两种传输方案各有短板，无法适配跨园区长距算力互联场景。相干传输方案灵敏度高、传输距离远，但硬件架构复杂、DSP处理时延高，整体成本与功耗居高不下；传统IM-DD方案结构简单、时延极低、性价比突出，却存在功率预算不足、长距信号完整性差的缺陷。

更核心的瓶颈在于光速传播时延，这一物理极限直接限制了分布式AI训练的园区部署半径，成为制约超大规模算力组网的核心卡点。

空芯光纤的技术突破，彻底盘活了低成本IM-DD波分复用技术在长距算力网络的应用潜力，相较于传统实心单模光纤，具备三大颠覆性优势，精准解决分布式AI互联痛点。

首先，空芯光纤几乎无瑞利散射效应，彻底摆脱受激布里渊散射（SBS）的功率钳制问题，光信号可实现高入纤功率稳定传输，大幅提升链路功率余量。其次，其C波段色散仅3 ps/nm/km，非线性效应极弱，完美规避了O波段因色散过低引发的非线性串扰加剧问题，保障高速信号传输质量。

最后，光信号在空气介质中传播，速度比传统实心光纤快1.5倍，可将算力园区同步部署半径拓展2.25倍，在同等时延标准下，实现更远距离的跨园区算力组网。

港理工与长飞联合团队搭建专业测试平台，针对20公里空芯光纤与传统单模光纤开展对照实验，验证C波段高速DWDM IM-DD传输性能。

实验采用1550.12nm低成本激光器作为信号光源，搭配120 GSa/s数模转换模块与70GHz薄膜铌酸锂调制器加载高速数据，通过1×32阵列波导光栅，整合31个50GHz间隔信道，搭建起C波段32波长×50-GBaud PAM4高速传输系统。

实测数据差异极为显著：传统单模光纤入纤功率达到11dBm左右时，就会受SBS效应钳制出现功率饱和，无法提升；而空芯光纤的接收功率可随入纤功率线性增长，稳定工作在31dBm高功率状态。

在误码率表现上，当接收功率高于−19dBm时，空芯光纤系统误码率可稳定控制在15% FEC纠错门限以内，满足零丢包传输要求；反观传统单模光纤，因长距传输色散严重，误码率始终超标，无法支撑AI同步训练。本次实验最终实现超50dB超高链路预算，同时创下每波长3.2 Tb/s的DWDM IM-DD线速率世界纪录。

本次ECOC 2026实验成果具备极强的产业落地意义，首次证明空芯光纤加持的IM-DD方案，可同时实现低时延、低成本、零丢包三大核心优势，完美破解分布式AI scale-across互联的不可能三角。

在AI算力增速迅猛、算力功耗与硬件成本持续走高的当下，空芯光纤凭借更快传输速度、更低非线性损耗、更高功率预算的特性，突破了传统光纤的物理局限，为超大规模跨园区AI算力调度、分布式模型同步训练提供了全新的轻量化、高效率光底座方案。

空芯光纤技术突破传统传输瓶颈，让低成本IM-DD方案适配长距AI算力互联，兼顾零丢包、低时延与高性价比，为破解分布式AI组网难题、拓展算力网络边界提供了关键技术支撑。