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영국 연구진, 새로운 유형의 중공 광섬유 케이블 개발 Hollowing Out Fiber Speeds It Up and Keeps Signals Moving


Hollowing Out Fiber Speeds It Up and Keeps Signals Moving

Microsoft is developing fiber optics for bandwidth-heavy needs

Fiber-optic cables are very fast—achieving data speeds of up to a couple of hundred terabits per second. However, AI data centers today demand more bandwidth still.

This insatiable appetite has spurred a global race among researchers to develop hollow-core fiber—because light travels faster through air than glass. Now, researchers in England have created a new type of hollow-core fiber-optic cable that can reduce signal loss and increase propagation speed through the fiber.

https://spectrum.ieee.org/hollow-core-fiber?utm_source=homepage&utm_medium=hero&utm_campaign=2025-09-23&utm_content=hero4

광섬유를 비우면 속도가 빨라지고 신호가 계속 이동합니다.

Microsoft는 대역폭이 많이 필요한 요구 사항에 맞춰 광섬유를 개발하고 있습니다

광섬유 케이블은 매우 빠르며, 초당 최대 수백 테라비트 의 데이터 속도를 달성합니다 . 그러나 오늘날 AI 데이터 센터는 여전히 더 많은 대역폭을 요구합니다.

이러한 끝없는 욕망은 빛이 유리보다 공기 중에서 더 빨리 이동하기 때문에, 연구자들 사이에서 중공 광섬유 개발 경쟁이 전 세계적으로 벌어지도록 만들었습니다 . 이제 영국의 연구진은 신호 손실을 줄이고 광섬유 전파 속도를 높일 수 있는 새로운 유형의 중공 광섬유 케이블을 개발했습니다 .

연구진은 광섬유의 유리층을 두 배로 늘리고, 중첩된 유리관 고리를 두 번째로 추가했습니다. 새로운 설계는 기존 광섬유보다 대역폭을 최대 세 배까지 증가시킬 뿐만 아니라, 전송 속도를 최대 45% 향상시키고 전송 거리를 기존 광섬유의 약 15~20km에 비해 33km까지 늘렸다고 보고했습니다.

"수신자에게 훨씬 적은 왜곡으로 더 빠른 시간 안에 신호를 전달할 수 있습니다."라고 마이크로소프트 Azure Fiber 의 수석 과학자 이자 영국 사우샘프턴 대학교 광섬유학과 교수인 프란체스코 폴레티는 말합니다. "이 새로운 기록은 가장 순수한 유리에서도 달성할 수 있는 0.14데시벨의 손실보다 훨씬 낮아 데이터 전송에 필요한 에너지 소모량이 훨씬 적습니다."


폴레티는 원래 광섬유 설계가 단일 반사 방지 유리관 또는 연결된 유리 링을 사용했다고 말합니다. 그 후 두 번째 관을 그 안에 중첩했고, 나중에는 그 안에 더 작은 관을 중첩하여 이중 중첩 반공진 노드리스 중공 코어 광섬유(DNANF)라는 용어가 탄생했습니다. 각 유리 링은 반공진 에 의존합니다. 즉 , 신호 파장을 코어로 반사시켜 신호 감쇠를 줄이고 빛을 중심부로 가두는 것입니다. 이러한 공진기 어셈블리 다섯 개는 공기로 이루어진 중심부를 중심으로 대칭적으로 배열되어 사람 머리카락만큼 얇은 광섬유 가닥의 유도 구조를 형성합니다.

폴레티는 "결과적으로 빛의 99.995% 이상이 공기를 통해 전파되고, 유리를 통한 전파와 일반적으로 관련된 왜곡, 지연 및 전력 손실이 크게 감소합니다."라고 말했습니다.

중공 코어 광섬유 케이블은 어떻게 배치될까요?

프랑스 릴 국립과학연구센터 의 광학 연구원인 프란체스코 타니는 중공 광섬유 케이블이 "지난 10년 동안 상상을 초월하는 발전을 이루었습니다. 이 시험 결과는 데이터 전송 에 있어 획기적인 진전을 보여주며 , 중공 광섬유를 기존 통신 광섬유에 대한 현실적이고 경쟁력 있는 대안으로 만들었습니다."라고 말했습니다 .

그럼에도 불구하고 전 세계적으로 50억 킬로미터가 넘는 표준 광섬유 케이블이 설치된 상황에서 커넥터, 스플라이서, 신호 증폭기 등 자체 생태계가 필요한 새로운 종류의 케이블을 업계가 수용하도록 하는 것은 쉬운 일이 아닐 것입니다 .

폴레티는 마이크로소프트가 이러한 생태계를 구축하기 위해 파트너들과 협력하고 있으며, 이미 유럽에 있는 두 개의 Azure 데이터 센터를 연결하는 초기 세대 DNANF를 구축했다고 밝혔습니다. 이 테스트 설치는 지리적 다양성을 위해 각각 20km가 넘는 두 개의 경로를 사용하며, 32개의 중공 섬유(HCF)와 48개의 단일 모드 광섬유 가닥을 포함하는 하이브리드 케이블을 사용합니다.

폴레티는 "이 프로젝트는 HCF 케이블의 빠른 전파 속도를 데이터 센터 상호 연결 분야에 적용합니다."라고 말하며, "현재 1,280km의 중공 광섬유가 구축되어 실시간 트래픽을 전송하고 있다는 사실은 이 기술이 단순히 실현 가능한 수준을 넘어 상업적으로 도입될 준비가 되었음을 보여줍니다."라고 덧붙였습니다.

하지만 HCF 제조와 배포를 확대하는 것은 아직 또 다른 문제라고 타니는 말한다.

"표준 광섬유 에 비해 HCF는 수십 또는 수백 킬로미터에 달하는 긴 길이를 인출하는 것이 훨씬 더 어렵습니다."라고 그는 말합니다. "제가 아는 한, 제작 과정의 상당 부분은 여전히 수작업으로 이루어집니다."

Azure Fiber는 또한 중국의 Yangtze Optical Fibre and Cable 과 Linfiber Technology 와 같은 기업들과의 치열한 경쟁에 직면해야 하는데 , 두 회사 모두 유사한 HCF 기술을 사용하여 비슷한 성능을 보고했습니다. 더욱이 Linfiber의 설립자인 Yingying Wang은 올해 3월 광섬유 통신 컨퍼런스 에서 Linfiber가 "47.5km 중공 광섬유를 킬로미터당 0.1dB의 손실로 연속 인출"하는 데 성공했다고 발표했습니다.

https://spectrum.ieee.org/hollow-core-fiber?utm_source=homepage&utm_medium=hero&utm_campaign=2025-09-23&utm_content=hero4

https://youtu.be/NcmwZx4yK5w

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