شرکت چینی Yangtze Optical Fiber and Cable Joint Stock Limited Company (YOFC) در ۱۶ ژوئن اعلام کرد که با موفقیت اولین آزمایش میدانی جهان را برای فیبر نوری توخالی (HCF) با مالتی‌پلکسینگ تقسیم طول موج (WDM) به پایان رسانده است. این فناوری قادر است ۱.۲ ترابیت بر ثانیه در هر طول موج را در مسافتی فوق‌العاده طولانی و بدون نیاز به تقویت‌کننده منتقل کند. این آزمایش که با همکاری شرکت دولتی چاینا تلکام و سازنده تجهیزات نوری Dekoli انجام شد، به ظرفیت انتقال تجمیعی بی‌سابقه‌ی ۵۱.۳ ترابیت بر ثانیه در مسافتی حدود ۱۲۸ مایل (۲۰۶.۵ کیلومتر) بدون بازسازی سیگنال دست یافت.

این ارقام که همکاران آن را یک رکورد جهانی جدید برای عملکرد ظرفیت-فاصله WDM بدون تقویت‌کننده‌های پمپاژ از راه دور توصیف می‌کنند، تنها با استفاده از تقویت‌کننده‌های فیبر نوری دوپ‌شده با اربیوم به دست آمد. این نمایش در چارچوب آزمایشگاه ملی کلیدی برای فناوری‌های پیشرفته ساخت و کاربرد فیبرهای نوری و کابل‌ها انجام شد.

موفقیت این آزمایش یک جهش بزرگ در ارتباطات نوری محسوب می‌شود. آنچه این دستاورد را از نتایج قبلی HCF متمایز می‌کند، ترکیب ظرفیت، فاصله و رویکرد تقویت در یک شبکه زنده به جای محیط آزمایشگاهی است. چاینا تلکام پیش از این در جولای ۲۰۲۴، ۱.۲ ترابیت بر ثانیه را روی یک طول موج واحد نشان داده بود، اما تنها در مسافتی ۲۰ کیلومتری.

در جاهای دیگر، محققان توانسته‌اند مسافت‌های HCF بدون تقویت‌کننده را به بیش از ۳۰۰ کیلومتر برسانند، اما با ظرفیت‌های بسیار پایین‌تر. دستیابی به ۱.۲ ترابیت بر ثانیه در هر کانال در مسافتی بیش از ۲۰۰ کیلومتر روی یک کابل تجاری، تنها با استفاده از تقویت‌کننده‌های فیبر نوری دوپ‌شده با اربیوم (EDFA) معمولی، به جای تقویت‌کننده‌های پمپاژ از راه دور که معمولاً برای افزایش برد بدون تقویت‌کننده مورد نیاز هستند، دستاورد جدید و قابل توجهی است که YOFC ادعا می‌کند.

فیبر نوری توخالی یک رسانه انتقال داده نوری نسل بعدی است که به سرعت به عنوان یک گزینه پیشرو برای شبکه‌سازی با ظرفیت بالا و تأخیر کم در حال ظهور است. برخلاف فیبر نوری معمولی که نور را از طریق یک هسته شیشه‌ای جامد (سیلیکا) هدایت می‌کند، HCF نور را از طریق یک کانال پر از هوا هدایت می‌کند. این تفاوت ساختاری چندین مزیت ارائه می‌دهد. نور تقریباً ۱.۵ برابر سریع‌تر در هوا نسبت به شیشه حرکت می‌کند که تأخیر را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، هسته هوایی از برخی اعوجاجات غیرخطی و پراکندگی موجود در سیلیکا جلوگیری می‌کند. YOFC قبلاً ادعا کرده بود که فناوری فیبر نوری توخالی آن می‌تواند ۳۱٪ تأخیر کمتر، ۴۷٪ سرعت انتقال بیشتر و غیرخطی بودن نوری نزدیک به صفر را در مقایسه با فیبر نوری معمولی با هسته جامد ارائه دهد.

در تئوری، هسته هوایی HCF به آن امکان می‌دهد تا داده‌های بسیار بیشتری را در فواصل بسیار طولانی‌تر با نقاط تقویت کمتر حمل کند. اما همیشه مشکل افت سیگنال وجود داشته است. فیبر نوری توخالی تجاری از لحاظ تاریخی دارای تضعیف بالاتری نسبت به فیبر سیلیکای بالغ بوده است که محدودیت‌هایی را برای مسافت طی شده توسط سیگنال قبل از نیاز به تقویت ایجاد می‌کرد. این محدودیت در حال کاهش است و مسافت بیش از ۲۰۰ کیلومتر بدون تقویت‌کننده در این آزمایش، جدیدترین نقطه عطف محسوب می‌شود.

همکاران این دستاورد را از طریق دو نوآوری اصلی به دست آوردند: یکی در سطح سیستم و دیگری در سخت‌افزار تقویت‌کننده. در سطح سیستم، آنها از یک طرح بهینه‌سازی توسعه‌یافته داخلی برای نرخ هر طول موج و تخصیص توان کانال استفاده کردند. به جای ارسال هر طول موج با نرخ داده و توان یکسان، سیستم هر کانال را با شرایط لینک تطبیق داد و امکان انتقال ترکیبی را در نرخ‌های داده، فواصل کانال و سطوح توان متعدد فراهم کرد. شرکت‌ها می‌گویند این امر به کاهش افت ظرفیت ناشی از پیک‌های جذب گاز در داخل هسته توخالی کمک کرد، که یک ویژگی خاص هدایت نور از طریق هوا به جای شیشه است.

در بخش سخت‌افزار، محققان یک تقویت‌کننده پرقدرت با استفاده از معماری واحد دوگانه بهره آبشاری و طراحی دوپینگ چند عنصری ساختند که حداکثر خروجی ۳۳.۵ dBm (تقریباً ۲.۲۴ وات) را با حفظ بهره ثابت در سراسر باند عملیاتی به دست آورد. این تقویت پرقدرت‌تر و یکنواخت‌تر به افزایش برد بدون تقویت‌کننده کمک کرد، بدون اینکه به تقویت‌کننده‌های پمپاژ از راه دور که تیم سعی در اجتناب از آنها را داشت، متوسل شوند. از آنجایی که ارسال این مقدار توان از طریق یک لینک نوری زنده خطر واقعی خرابی را به همراه دارد، سیستم با مکانیزم‌های حفاظتی از جمله تشخیص ناهنجاری توان مسیر نوری، خاموش شدن خودکار اینترلاک و مکانیزم‌های پاسخ‌دهی مرتبط با هشدار برای شناسایی خطاها قبل از آسیب رساندن به تجهیزات، مجهز شد.

اهمیت این آزمایش و HCF به طور کلی، مستقیماً به توسعه هوش مصنوعی گره خورده است. همانطور که هایپراسکیلرها برای راه‌اندازی خوشه‌های GPU بزرگ‌تر و بزرگ‌تر رقابت می‌کنند، شبکه اتصال‌دهنده این خوشه‌ها، در داخل مراکز داده و در طول لینک‌های راه دور بین تأسیسات، به سرعت در حال تبدیل شدن به محدودیت اصلی است. تأخیر کمتر HCF به اپراتورها اجازه می‌دهد تا تأسیسات را دورتر از هاب‌های گران‌قیمت و دارای محدودیت توان قرار دهند بدون اینکه جریمه‌ای در سرعت داشته باشند، در حالی که ظرفیت بالای آن به جابجایی ترافیک عظیم تولید شده توسط آموزش و استنتاج هوش مصنوعی کمک می‌کند. همین ویژگی‌ها آن را برای بارهای کاری حساس به تأخیر مانند معاملات مالی جذاب می‌کند.

این وعده در حال حاضر سرمایه‌گذاری‌های جدی را به خود جلب کرده است، عمدتاً از غرب. مایکروسافت که از طریق خرید Lumenisity در سال ۲۰۲۲ زودتر وارد عمل شد، در سپتامبر ۲۰۲۵ قراردادهای تولیدی با Corning و Heraeus برای افزایش تولید در سراسر Azure منعقد کرد. AWS نیز HCF خود را توسعه داده و ادعا می‌کند ۳۰٪ بهبود تأخیر نسبت به فیبر استاندارد دارد و می‌گوید بیش از آنچه در حال حاضر می‌تواند به دست آورد، می‌خواهد. Corning همچنین قراردادهای فیبر با مایکروسافت، متا و لومن دارد و با حمایت انویدیا در حال توسعه در کارولینای شمالی است. آزمایش‌هایی مانند YOFC در حال پر کردن شکاف‌های موجود به سمت استقرار کامل و گسترده HCF هستند، اگرچه پیشرفت چین عمدتاً خارج از زنجیره تأمین غربی در حال شکل‌گیری است.