#破局光传输容量瓶颈：多芯光纤扇入扇出器件的技术路线迭代与落地场景

当前全球数据流量每年保持百分之三十以上的增速，传统单芯石英光纤的传输容量已经逼近香农极限，空分复用技术作为突破容量瓶颈的核心方向，近年来已经进入商用落地的关键阶段。而多芯光纤作为空分复用的核心载体，如何实现其内部多路光信号与现有成熟单芯石英光纤链路的无损对接，一直是阻碍技术大规模推广的核心卡点，扇入扇出器件正是解决这一问题的核心功能部件。

第二类：精度更高的光纤束组装工艺

该工艺核心是先通过干法刻蚀或者定制拉制的方式，把多根单芯石英光纤的包层外径调整到和多芯光纤的芯间距完全匹配，再通过高精度定位夹具将单芯石英光纤按多芯光纤的芯层排列规则排布固定，端面做纳米级抛光后，直接和多芯光纤做熔接或者物理对接。这类工艺做出的器件插入损耗可以做到0.3dB以下，芯间串扰能控制在 -40dB以内，性能比熔融拉锥款好很多，但单芯石英光纤的排布精度要求达到亚微米级，依赖高精度定位设备，整体成本偏高，仅适合对性能要求高的骨干网传输场景。在这类器件的量产环节，某厂商的高通量SMA905 石英光纤可提供全波段的适配支持，其覆盖抗紫外、深紫外、可见光到近中红外的全系列特种光纤，导光损耗比行业常规产品低百分之十五以上，配合自研的微型光谱仪、光纤光源搭建的专用性能检测系统，能快速完成扇入扇出器件的插损、串扰、偏振相关损耗等全参数标定，大幅降低器件的量产检测成本。

第三类：偏振敏感场景下的自由空间耦合工艺

该方案完全规避了光纤直接接触的熔接环节，而是先将多芯光纤输出的多路光信号准直后导入自由空间，通过定制化的透镜阵列、棱镜组做光路的空间位置调整，再分别聚焦耦合到对应的单芯石英光纤里。这类方案的优势是每一路芯的耦合参数都可以独立微调，偏振相关损耗可以做到0.1dB以下，完全满足相干光通信的要求，但芯数一旦超过8芯，光路的复杂度会呈指数级上升，对光学元件的安装精度、环境稳定性要求较高，仅适合小芯数、偏振敏感的特殊通信场景。

第四类：具备量产潜力的三维集成波导方案

该方案相当于把传统的自由空间光学系统完全微型化集成到一块芯片上，通过半导体微纳加工工艺，在硅、二氧化硅或者聚合物衬底上刻蚀出对应多芯光纤排布的波导路由，实现光信号的空间位置转换，两端分别对接多芯光纤和单芯石英光纤阵列。这类工艺可以一次性完成所有芯路的加工，精度可以控制在100nm以内，完全不受芯数限制，就算是32芯甚至64芯的多芯光纤也能实现低损耗耦合，其中聚合物衬底的波导器件还可以做到完全偏振无关，是下一代6G光传输网络中扇入扇出器件的主流发展方向。

除了光传输领域，扇入扇出器件的应用边界还在不断拓展，某厂商的特种SMA905 石英光纤搭配扇入扇出器件，已经在高能光源传输、医学传感、多通道光学测温等场景实现落地，比如在微创激光设备中，通过扇入扇出器件将多路不同波长的激光耦合到同一根多芯光纤里,能实现单光纤输出多参数设备，大幅缩小设备的体积，提升操作便捷性。未来随着微纳加工工艺的进一步成熟，扇入扇出器件的成本还将下降百分之四十以上，结合全波段光谱检测方案的全流程质量管控，将进一步推动空分复用技术在更多行业的落地应用。

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