Page 15 - 网络电信2025年12月刊

光通信

G.657光纤与反谐振空芯光纤的低损耗熔接研究

于若玮1,#,* 岳甜甜1,# 董智慧1 张曦1 王林1 孙伟1 贺作为1 田国才1 刘振华1
1 江苏亨通光纤科技有限公司
# 共同第一作者

随着光纤接入网的深度覆盖与空分复用等先进通信技术的发展，兼具优异弯曲性能的G.657光纤
与具有超低延迟、低非线性等颠覆性优势的反谐振空芯光纤（Antiresonant hollow-core fibers, AR-
HCFs）的连接需求日益迫切。然而，二者巨大的模场失配导致直接熔接损耗极高，严重制约了AR-
HCFs在接入网“最后一公里”及短距互连中的应用。本文提出并实验验证了一种基于光纤热扩散技术
的高效解决方案。通过对G.657A2光纤进行可控的热扩散处理，我们成功将其在1550 nm波长下的模
场直径从9.6 μm扩展至20.2 μm，显著提升了与AR-HCFs的模场匹配度。实验结果表明，经优化后的热
扩散G.657A2光纤与AR-HCF的耦合损耗从处理前的2.6 dB大幅降低至0.6 dB。最终，通过精密的熔接
对准，实现了单点熔接0.7 dB、双向熔接1.5 dB的低熔接损耗。该研究为推进空芯光纤与现有光接入网
络的融合提供了关键技术路径。

关键词：G.657光纤；反谐振空芯光纤；光纤熔接；热扩散；模场匹配；低损耗连接

1. 背景介绍 如图1（a）所示，在热扩散过程中，纤芯直径扩大，基模模场
直径增加[6]。模场直径的扩大可有效匹配具有更大模场的光波
G.657弯曲不敏感单模光纤因其在狭小空间内出色的布线能 导。
力，已成为光纤到户网络中的关键介质[1]。与此同时，反谐振
空芯光纤（Antiresonant hollow-core fibers, AR-HCFs）以 异种光波导之间的耦合损耗主要由模场失配引起，其耦合
其近乎极限的光速传输、超低的非线性效应及超低损耗，是未 损耗可由两个模场的重叠积分估算[7]。如图1（b）所示，通过
来高速通信系统的有力传输介质[2, 3]。将AR-HCFs引入接入网边 热扩散技术将G.657光纤的模场扩大并优化其形状，使其与AR-
缘，有望极大提升网络速率并降低时延。然而，实现这一愿景 HCFs的模场分布高度相似，即可大幅提升耦合效率，降低耦合
的核心挑战在于如何构建G.657光纤与AR-HCFs之间低损耗、高 损耗。
可靠的光学连接界面。由于AR-HCFs通常具有远超传统单模光纤
的模场面积，二者之间的模场严重失配，导致直接熔接的耦合 图1 （a）热扩散技术原理示意图；（b）热扩散技术实现模
损耗常超过2dB [4]。目前，尚未有关于实现G.657与AR-HCFs之 场匹配耦合示意图。
间低损耗连接的可靠方案报道。本文首次系统性地研究了利用
光纤热扩散技术调控G.657光纤模场特性，并成功实现了与AR-
HCFs的低损耗熔接。

2. 理论基础

光纤热扩散技术是通过在高温（通常>1200°C）条件下

加热掺杂光纤，使光纤中的掺杂离子（如纤芯中的锗）发生热
扩散，从而改变光纤折射率分布和模场特性的后处理技术[5]。

14 网络电信 二零二五年十二月