Fibra óptica especial: impulsionando a revolução das comunicações e liderando a era da IA

Fibra óptica especial: um importante impulsionador da comunicação, sensoriamento e IA

As fibras ópticas especiais são um tipo de fibra óptica diferente das fibras de comunicação monomodo e multimodo padrão. Elas foram especialmente otimizadas em materiais, estruturas e funções para atender às necessidades de cenários de aplicação específicos. Incluem principalmente fibras dopadas, fibras de polarização mantida, fibras multicamadas e fibras resistentes à radiação.

As fibras ópticas especiais foram inicialmente aplicadas em giroscópios de fibra óptica. Em 1976, o giroscópio de fibra óptica nasceu, substituindo os giroscópios mecânicos tradicionais. Ele possui vantagens como tamanho pequeno, alta precisão e longa vida útil, sendo amplamente utilizado em áreas militares e civis. Com o desenvolvimento da economia de baixa altitude e da condução inteligente, espera-se que os giroscópios de fibra óptica se tornem o equipamento central dos sistemas de condução autônoma.

O amplificador de fibra óptica dopado com érbio ( EDFA ) impulsionou a revolução das comunicações ópticas. Ele pode amplificar simultaneamente múltiplos sinais de comprimento de onda, apresentando alta ganho e baixo ruído, estabelecendo a base para a aplicação da tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda. O EDFA também é utilizado em comunicações a laser entre satélites, contribuindo para a construção da internet global via satélite.

A fibra óptica de polarização mantida é um tipo especial de fibra óptica capaz de manter o estado de polarização da luz, desempenhando um papel importante na detecção óptica e nas comunicações. É um componente indispensável nos switches ópticos (CPO) com embalagem conjunta, capaz de resolver o problema de isolamento térmico entre o laser e o chip de comutação.

A fibra ótica de núcleo vazio utiliza ar como meio de transmissão, o que pode reduzir drasticamente a latência de transmissão e aumentar a largura de banda. Espera-se que ela melhore ainda mais o desempenho das redes de supercomputação em IA, superando o limite de Shannon das fibras óticas tradicionais.

O mercado de fibras ópticas especiais está a crescer rapidamente, prevendo-se que em 2025 a escala global atinja 42,1 mil milhões de dólares. Os fabricantes nacionais já alcançaram níveis avançados em algumas áreas, mas, no geral, ainda há uma lacuna. A nacionalização de equipamentos de produção e matérias-primas chave é um foco de desenvolvimento futuro.

Com o desenvolvimento da capacidade computacional da IA, das comunicações por satélite e da economia de baixa altitude, a demanda por fibras ópticas especiais continuará a aumentar. Recomenda-se prestar atenção a empresas líderes nacionais como a Yangtze Optical Fibre and Cable (长飞光纤) e a Hengtong Optic-electric (亨通光电), bem como a empresas emergentes em nichos de mercado como a Taisol (太辰光) e a Changying Tong (长盈通). No exterior, empresas como a Corning (康宁) e a Furukawa Electric (古河电工) também merecem atenção.

É necessário prestar atenção ao desenvolvimento da IA e da economia de baixa altitude que não atende às expectativas, bem como aos riscos trazidos pela iteração tecnológica.