光纖的傳輸速度因技術(shù)類型和應(yīng)用場景不同而存在顯著差異，其理論速度、實(shí)際家用速度及前沿實(shí)驗(yàn)成果可歸納如下：

一、理論速度：突破物理極限

基礎(chǔ)理論值

光在真空中的傳播速度為每秒30萬公里，在光纖中因材料折射率影響，實(shí)際速度約為每秒20.6萬公里(即206,856,796米/秒)。這一速度是衛(wèi)星通信的10倍，互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)在光纖中每毫秒可傳播206.9公里。

單模光纖潛力

單模光纖理論傳輸速率可達(dá)100Gbps，且未來可通過技術(shù)升級(jí)進(jìn)一步提升。其核心優(yōu)勢在于僅允許單一光模式傳播，減少了信號(hào)干擾，適合長距離、高速率傳輸。

二、實(shí)際家用速度：滿足高速需求

萬兆光纖普及

家用光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)際速度已輕松實(shí)現(xiàn)萬兆(10Gbps)，且延遲極低。例如，中國聯(lián)通在300個(gè)城市部署的載波聚合技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)下行萬兆、上行千兆的超高速率，支持8K視頻流、電競級(jí)網(wǎng)絡(luò)等高帶寬應(yīng)用。

與網(wǎng)線的對比

光纖：萬兆速度穩(wěn)定，適合千兆以上寬帶和未來十年網(wǎng)絡(luò)升級(jí)需求。

網(wǎng)線(雙絞線)：超六類網(wǎng)線支持10Gbps，但實(shí)際家用中五類線僅跑千兆，六類線短距離可達(dá)萬兆，且易受電磁干擾，穩(wěn)定性不如光纖。

三、前沿實(shí)驗(yàn)成果：探索速度極限

單根光纖301太比特/秒

2024年，英國阿斯頓大學(xué)、日本國家信息通信技術(shù)研究所和美國諾基亞貝爾實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，利用光纖中未使用的波段，實(shí)現(xiàn)了單根標(biāo)準(zhǔn)光纖每秒301太比特(TB)的傳輸速度。這一速度比普通家庭寬帶快430萬倍，一根頭發(fā)粗細(xì)的光纖可承載100多萬個(gè)家庭互聯(lián)網(wǎng)的全速運(yùn)行。

空芯光纖技術(shù)突破

空芯光纖通過特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使光信號(hào)在空氣纖芯中傳導(dǎo)，相比常規(guī)光纖：

傳輸速度提升47%

傳輸時(shí)延降低31%

該技術(shù)為數(shù)據(jù)中心互聯(lián)、AI大模型訓(xùn)練、金融交易等時(shí)延敏感場景提供了關(guān)鍵支持。例如，長飛公司展示的空芯光纖單根長度超過20公里，最低衰減系數(shù)低至0.05dB/km，刷新了全球最低衰減記錄。

四、技術(shù)演進(jìn)趨勢：從千兆到萬兆

骨干光網(wǎng)升級(jí)

新型數(shù)據(jù)中心逐步成為流量樞紐，對高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提出更高要求。骨干光網(wǎng)傳輸速率正加快向400Gbps甚至800Gbps演進(jìn)，以滿足云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興應(yīng)用的需求。

家庭寬帶躍遷

中國現(xiàn)狀：截至2024年底，我國光纖接入(FTTH/O)端口占比高達(dá)96.5%，千兆光網(wǎng)已全面覆蓋城市家庭。上海等城市率先邁向“雙萬兆”(固定寬帶和移動(dòng)寬帶均達(dá)萬兆)，推動(dòng)智慧城市、遠(yuǎn)程醫(yī)療、在線教育等場景落地。

全球?qū)Ρ龋喝蚯д捉尤攵丝跀?shù)中，我國占據(jù)近80%的份額，5G基站數(shù)量達(dá)425.1萬個(gè)，占移動(dòng)電話基站總數(shù)的33.6%，彰顯了光纖技術(shù)的領(lǐng)先地位。

總結(jié)

光纖的傳輸速度已從理論極限走向?qū)嶋H應(yīng)用，并持續(xù)突破前沿：

當(dāng)前家用：萬兆光纖普及，滿足8K視頻、電競等需求。

前沿實(shí)驗(yàn)：單根光纖301太比特/秒、空芯光纖速度提升47%，為未來6G、量子通信等奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)趨勢：骨干光網(wǎng)向800Gbps演進(jìn)，家庭寬帶邁向“雙萬兆”，光纖正成為數(shù)字社會(huì)的核心基礎(chǔ)設(shè)施。

審核編輯 黃宇