当传统光纤逼近物理极限，一种将光限制在空气中传输的空芯光纤正悄然掀起一场光通信革命，它不仅承载着AI算力跨越式提升的希望，更孕育着一个千亿级的新产业图景。
2025年8月，英伟达推出Spectrum-XGS以太网平台，提出“Scale-Across”分布式计算架构，将多个数据中心整合为十亿瓦级AI超级工厂。在这一技术体系中，空芯光纤（Hollow Core Fiber）因其低延迟、高带宽和抗干扰等物理优势，成为实现长距离、低损耗光传输的核心媒介。
与此同时，中国移动于2025年7月29日在广东开通我国首个反谐振空芯光纤商用线路，服务深港跨境金融业务，平均损耗仅0.085dB/km，最低达0.065dB/km，刷新全球商用纪录。
空芯光纤正从实验室快速走向规模化商用，为AI算力、高速通信和精密医疗等领域提供颠覆性解决方案。
01 技术革命：空气如何成为光传输的新媒介？
传统光纤依靠石英玻璃芯层与包层的折射率差约束光传输，光场能量主要集中在实芯区域。而空芯光纤的核心结构为空心通道，光场通过包层的周期性结构（如光子晶体、布拉格反射层）形成“光学牢笼”，将光限制在空心区域传输。
这种颠覆性设计带来了三大优势：
超低非线性效应：光场与玻璃材料的相互作用减弱，非线性折射率效应降低1-2个数量级，适用于高功率激光传输。
宽波段透明窗口：空心区域不与特定波长光发生材料吸收，可覆盖中红外、太赫兹波段，突破石英光纤的波长限制。
气体/液体介质兼容性：空心通道可填充气体或液体，实现光与物质的原位相互作用。
技术演进路径上，光子晶体空芯光纤（HC-PCF）和布拉格反射空芯光纤（HC-BRF）成为两大主流技术路线。2019年剑桥大学团队在1550nm波长下实现损耗低至0.13dB/km，接近传统单模光纤水平。
02 AI驱动：算力需求如何引爆空芯光纤市场？
AI应用对数据传输的需求正呈指数级增长。根据CRU数据，2024年AI应用的光缆消费增长了138%，2025年有望进一步增长接近80%。
空芯光纤相对于传统光纤具备显著优势：传输速度提升约47%、时延降低约31%、衰减系数可低至0.05dB/km，较普通单模光纤非线性效应低3-4个数量级。
这些特性使得空芯光纤成为AI数据中心互联的理想解决方案。英伟达的Scale-Across架构正是依赖于空芯光纤等关键技术，显著提升集群性能与规模上限。
微软早在2022年12月就收购了空心光纤解决方案提供商Lumensity，并宣布未来24个月计划部署15000公里的空芯光纤。
03 市场格局：三国争霸下的竞争态势
全球空芯光纤市场呈现出高度集中的竞争格局，前三强企业占据超过80%的市场份额，形成了极高的技术、专利和客户认证壁垒。
美国康宁（Corning）作为行业领军者，率先实现了15，000公里级的微软订单，掌握了反谐振管拉丝+低损涂覆成套工艺，成为全球最早实现大规模交付的企业。
欧洲NKT Photonics（丹麦）走光子晶体空芯技术路线，同时获得高功率激光和通信双认证，占据全球销量约20%的市场份额，在特定高端应用领域具有优势。
中国长飞光纤（YOFC）作为国内唯一具备预制棒-光纤-成缆-连接器端到端量产能力的企业，在2024年底拿到了中国移动深港干线首单，标志着中国企业在全球空芯光纤领域已进入第一梯队。
第二梯队包括Lumenisity（英国，2022年被微软收购）、iXblue（法国）、Guiding Photonics（美国）等，合计市场份额不足15%。
中国市场目前真正具备“批量交付+订单落地”能力的企业只有长飞光纤；烽火、亨通、中天处于送样验证阶段，尚未贡献收入。
04 产业链全景：材料到应用的完整生态体系
空芯光纤产业链可分为上游材料与设备、中游光纤光缆制造、下游系统集成与应用三个主要环节。
上游领域
石英股份（603688） 是空芯光纤上游核心原材料供应商。高纯度合成石英玻璃（SiO₂）是绝大多数空芯光纤的主要基材，需要极低的杂质和缺陷，以确保在传输波段有极低的损耗。
英诺激光 提供空芯光纤制备所需的超精细激光设备，打破国外垄断，绑定长飞、亨通扩产需求。
万祥科技 开发空芯光纤特种涂层，通过华为/中兴认证，与烽火合作密封解决方案。
中游制造
中游是空芯光纤的核心制造环节，多家中国企业已取得全球领先地位：
长飞光纤（601869） 是全球光纤光缆龙头，掌握空芯光纤核心技术，中标中国移动首条200公里商用合同。2025年上半年营业总收入63.84亿元，同比增长19.37%。
公司自主研制的“空芯光纤”颠覆性地使用空气纤芯替代玻璃纤芯，使光信号传播速度提升约47%、传输时延降低约30%，创下多项光通讯传输世界纪录。
亨通光电（600487） 正在加快建设AI先进光纤材料研发制造中心扩产项目。这座占地200余亩的智能制造基地，计划于2026年2月竣工投产，一期投资新增超100套先进工艺与检测设备，剑指超低损空芯光纤、多芯光纤及高性能多模光纤的规模化生产。
其自主研发的空芯反谐振光纤，已通过网锐科技——即信息产业光通信产品质量监督检验中心——的权威检测，各项性能指标全部达标。
烽火通信（600498） 推出了基于空芯光纤的超大容量实时传输系统，实现了19.65Thz超宽带S+C+L波段实时传输，2026年目标产能400万芯公里。
中天科技（600522） 取得“空芯光纤的制造方法及空芯光纤”专利，研发的弯曲不敏感四芯光纤支持400G/800G传输。
公司布局反谐振空芯光纤（AR-HCF），创新的包层设计实现光信号在空气纤芯中的高效传输，在时延、衰减及容量方面成功突破物理极限。
长盈通 开发了空芯反谐振光纤产品，已向重点客户送样，产品覆盖军工惯导和医疗激光传输等领域。
下游应用企业包括：
中国移动 开通全球首条反谐振空芯光纤商用线路（深港跨境金融），空芯光纤商用落地可能推动其网络升级需求。
2025年8月，长飞光纤提供的空芯光纤助力中国移动在粤港澳大湾区建成国内首条完全自主知识产权的反谐振空芯光纤线路。该线路主要服务于深圳与香港证券交易所间的数据传输，将深港跨境证券交易传输时延降至1毫秒，光纤损耗实现0.09dB/km，刷新了全球商用光纤光缆的最低损耗纪录。
光环新网 其北京房山智算中心部署空芯光纤+英伟达H100，传输能耗降低25%。
太辰光（300570） 研发空芯光纤连接器，适配CPO高集成方案，拥有US Coned专利。
05 资本视角：概念股业绩与市场表现综合分析
截至2025年9月1日收盘，空芯光纤概念股表现强劲：
长飞光纤（601869） 报收于91.98元，较前一交易日上涨0.8%。公司A股股票于2025年8月22日至8月29日累计涨幅约54.71%，先后两次触及交易异常波动。
长飞光纤在公告中指出，与数据中心相关的光纤光缆产品占全球光纤光缆需求总量的比例较小，其中空芯光纤作为行业前沿产品，其应用目前仍处于早期阶段，尚未形成规模销售、尚未形成稳定的价格及利润水平。
中天科技（600522） 2025年上半年营业收入236.00亿元，同比增长10.19%；归母净利润15.68亿元，同比增长7.38%。
公司海洋系列在手订单约133亿元，2025年下半年公司此前中标的海上风电项目预计将迎来确认；加上油气田项目、海外项目、以及海洋工程，预计全年公司海洋板块收入有望破70亿，较去年翻倍增长。
亨通光电（600487） 正在积极扩大空芯光纤产能，预计2026年2月新制造基地投产后，将大幅提升公司在特种光纤领域的市场份额。
06 价格趋势：从稀缺溢价到规模化降本
空芯光纤市场价格显著高于传统产品。2024年现货市场上，每一芯公里空芯光纤价格约为7-8万元，约为传统G.652D光纤（60元）的1000倍左右。
成本构成方面，预制棒占55%，拉丝+涂覆占25%，测试包装占10%，专利费占10%。目前良率不足60%，大幅降价空间不大。
2025年中国移动首条空芯光纤商用线路招标中，长飞光纤是唯一中标人，实际中标价约3.6万元/芯公里。中国电信2025年空芯光纤招投标共2次，按最高价限价计算，单价为约3.7-5万元/芯公里。
需求端来看，按微软、Google、Meta三家公开规划，2025-2027年仅北美区域就需要≥30，000 km，而全球可售供给预计不足5，000 km，缺口显著。
价格战触发需要两个条件：良率>80%且单棒拉丝长度>300 km，成本有望降到3万元/芯公里；第二梯队5家以上同时量产，供给>需求1.5倍。目前这两大条件最快也要2026年后才可能出现。
07 应用前景：从量子通信到太赫兹传输的无限可能
空芯光纤的应用场景正在不断拓展：
在高速通信领域，空芯光纤可用于超100Tbps骨干网传输，其降低非线性效应的特性能够支持密集波分复用技术。
医疗技术中，它可实现飞秒激光角膜切削、肿瘤光热治疗等应用——高功率激光传输不损伤光纤，空心通道还可导入药物。
环境监测方面，空芯光纤适用于分布式气体传感（如甲烷、CO₂），空心区域与气体分子直接作用，检测灵敏度可达ppm级。
量子技术领域，空芯光纤可用于长距离量子密钥分发，减少光子-材料散射导致的量子态衰减。
能源领域则适用于核聚变装置中的激光传输，能承受GW级功率密度，避免传统光纤熔融损坏。
08 挑战与未来：技术瓶颈与产业突破路径
空芯光纤的大规模推广仍面临多重挑战：
技术瓶颈方面，当前空芯光纤在通信波段损耗（0.1-1dB/km）仍高于传统光纤（0.2dB/km），需进一步抑制包层散射与模式耦合。空心结构还导致光纤抗弯折性能下降，需开发复合涂层增强韧性。
产业配套问题也很突出。空心光缆熔接工艺复杂且环境要求更高，一台熔接机价格可达几十万元。目前用于检测断点位置的仪器误差较大，可达数十米，不利于快速定位故障点。
标准化进程仍在进行中，ITU（国际电信联盟）尚未制定针对该技术的正式商用标准，仅有实验室层面的通行规则。
未来发展趋势包括：
异质集成：将空芯光纤与半导体激光器、光电探测器集成，构建“全空芯光链路”。
太赫兹通信：利用空芯光纤在0.3-3THz波段的低损耗特性，推动6G超高速无线通信。
生物医学革新：空心通道结合微流控技术，实现单细胞光谱实时分析与光遗传操控。
随着AI算力需求持续爆发，空芯光纤的规模化商用正在加速。
微软计划在未来24个月部署15000公里的空芯光纤；国内到2026年，仅烽火通信一家的目标产能就达400万芯公里。
长飞光纤、亨通光电等中国龙头企业已在全球市场上占据技术领先地位，长飞公司的产品性能指标显著优于国际竞争者，衰减指标从0.1降低至0.05，同时价格从20万元降至10万元。
空芯光纤不仅解决了AI算力瓶颈，更开创了光通信的新纪元——从量子通信、太赫兹传输到生物医学传感，它的应用边界正在不断扩展。这场由“空气”引领的光传输革命，正照亮着数字世界的未来。
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