La fibre multi-cœur (MCF) est un type de fibre optique qui intègre plusieurs cœurs indépendants transmettant la lumière-dans un seul brin de gaine, en utilisant un principe appelé multiplexage par répartition spatiale (SDM) pour transmettre simultanément des flux de données parallèles. À l'ère actuelle de puissance de calcul explosive de l'IA et d'évolution accélérée de la technologie 6G, la communication optique - « l'artère de l'information » de l'économie numérique - est confrontée à des défis de capacité sans précédent. Cet article explore ce qu'est la fibre multi-cœur, le contexte R&D qui la sous-tend, ses principaux avantages et scénarios d'application, les défis techniques actuels, ainsi que la configuration de Hengtong et les perspectives d'avenir dans ce domaine, vous aidant à comprendre cette technologie clé qui ouvre la voie à la communication optique de nouvelle-génération.
Qu'est-ce que la fibre multicœur- et pourquoi est-ce important maintenant ?
La fibre multi-cœur fait référence à une fibre optique qui contient deux ou plusieurs cœurs séparés dans une seule gaine de verre - généralement avec le même diamètre extérieur standard de 125 µm utilisé par les fibres conventionnelles.fibre monomode-. Chaque noyau fonctionne comme un canal de transmission indépendant, permettant à plusieurs signaux optiques de traverser simultanément une fibre. Un MCF à quatre-cœurs, par exemple, peut transporter environ quatre fois plus de données qu'une fibre à un seul-cœur dans la même empreinte physique.
Avec la-vulgarisation en profondeur de l'intelligence artificielle, du Big Data et du cloud computing, ainsi que la recherche préalable accélérée-de la technologie 6G, la demande de transmission de données a connu une croissance exponentielle et les défauts de la fibre monomode traditionnelle-sont devenus de plus en plus importants. La fibre monomode traditionnelle-est limitée par la limite non linéaire de Shannon, et sa capacité de transmission s'approche de la limite physique supérieure, ce qui rend difficile la prise en charge de la transmission de données au niveau EB-et des besoins de connexion d'appareils au niveau des milliards-de l'ère 6G, et ne peut pas non plus répondre à la demande rigide d'interconnexion haute-densité à très-grande-échelle.centres de données. Comme l'ont confirmé des chercheurs d'institutions telles que NICT et l'Université de technologie d'Eindhoven, les débits de données dans les réseaux optiques devraient dépasser les limites fondamentales des réseaux à fibre optique monomode standards actuels (-Communications naturelles, 2025).
Dans ce contexte, la fibre multicœur-est apparue comme une solution essentielle pour éliminer le goulot d'étranglement de capacité. En ajoutant une nouvelle dimension - espace - MCF crée des chemins optiques parallèles au sein d'une fibre, souvent décrit comme une mise à niveau d'une « voie unique - à une « voie multiple ».
Avantages et caractéristiques : plus que de la capacité, une compétitivité globale
Par rapport à la fibre-monomode traditionnelle, les principaux avantages du MCF de Hengtong se reflètent dans trois aspects.
Premièrement, la capacité atteint une croissance exponentielle.En intégrant plusieurs cœurs indépendants dans une seule fibre, MCF équivaut à mettre à niveau une "voie unique" vers une "voie multiple". Sans augmenter le nombre de fibres ni poser de pipelines supplémentaires, la capacité de transmission peut être augmentée plusieurs fois, voire des dizaines de fois, et le débit de transmission d'une seule fibre-peut atteindre le niveau Tbps, brisant ainsi parfaitement le goulot d'étranglement de capacité de la fibre traditionnelle. Des recherches récentes ont confirmé ce potentiel : - une équipe de chercheurs internationaux a démontré une transmission de données de classe pétabit-par-seconde- à l'aide d'un MCF à 19 cœurs avec un diamètre de gaine standard.
Deuxièmement, de faibles pertes, une stabilité élevée et une adaptation à des scénarios complexes.Le MCF développé indépendamment par Hengtong adopte une structure centrale en silice pure et une conception à grande surface efficace. L'atténuation à 1 550 nm peut être contrôlée dans la limite de 0,17 dB/km et la diaphonie est inférieure ou égale à -50 dB. La perte est réduite de plus de 20 % par rapport au MCF traditionnel. En même temps, il présente une excellente résistance aux hautes et basses températures et aux vibrations, et peut s'adapter à divers environnements d'application complexes tels que l'extérieur, les fonds marins et les centres de données.
Troisièmement, une intégration élevée, une adaptabilité élevée et des coûts de déploiement réduits.Le volume de MCF est équivalent à celui de la fibre-monomode traditionnelle, mais il permet d'obtenir une transmission de plus haute densité, ce qui peut réduire considérablement l'espace et le coût depose de fibreset le déploiement d'équipements, particulièrement adapté aux scénarios avec des exigences d'espace strictes tels que les centres de données et les réseaux fédérateurs. Dans le même temps, il est compatible avec les systèmes de communication optiques existants, réalisant un "plug-and-play" et réduisant le coût ainsi que le seuil d'exploitation et de maintenance des mises à niveau du réseau client. Pour interfacer le MCF avec un équipement monocœur standard-, des dispositifs spécialisés de type fan-in/fan-out (FIFO) sont utilisés, qui couplent la lumière des fibres monocœur individuelles-dans chaque cœur du MCF et vice versa.
Fibre multi-cœur et fibre monomode- : principales différences
Les avantages décrits ci-dessus deviennent plus évidents lorsque l'on compare directement le MCF avec la fibre monomode conventionnelle-sur des paramètres clés :
| Paramètre | Fibre monomode classique (SMF) | Fibre multicœur-(MCF, par exemple, Hengtong 4 cœurs) |
|---|---|---|
| Nombre de cœurs | 1 | 2, 4, 7, 12, 19 ou plus |
| Diamètre du bardage | 125 µm | 125 µm (conceptions de revêtement standard-) ou plus |
| Capacité par fibre | Limité par la limite non linéaire de Shannon | Les échelles avec un nombre de cœurs - débit de fibre unique-peuvent atteindre le niveau Tbps |
| Atténuation à 1550 nm | Généralement ~0,18 à 0,20 dB/km (G.652.D) | Inférieur ou égal à 0,17 dB/km (Hengtong MCF, conception à noyau de silice pure) |
| Diaphonie entre-cœurs | Non applicable (monocœur) | Inférieur ou égal à −50 dB (Hengtong MCF) |
| Adaptabilité environnementale | Indices de température et de vibration standard | Conçu pour l'extérieur, les fonds marins et les centres de données avec une résistance aux hautes/basses températures et aux vibrations |
| Complexité d'épissage | Épissage par fusion standard | Nécessite un alignement rotationnel des noyaux ; des colleuses spécialisées sont nécessaires |
| Écosystème de connecteurs | Mature, largement standardisé | Émergent ; périphériques de ventilation-entrée/sortie-(FIFO) requis |
| Espace de déploiement et coût | Référence | Même volume de fibre, densité plus élevée - réduit le nombre de câbles, l'espace des conduits et le coût par-bit |
| Compatibilité | Universel | Compatible avec les systèmes de communication optique existants via les appareils FIFO |
| Standardisation | Bien-établi (ITU-T G.652, G.654, G.657) | En cours (UIT-T G.Sup.87, 2025) |
Il est important de noter que MCF ne remplace pas la fibre monomode-dans tous les scénarios. Pour de nombreux réseaux d'accès et de métro existants, lesfibre optiquereste parfaitement adéquat. MCF est plus convaincant lorsque la densité de capacité - la quantité de données par unité d'espace physique - est la principale contrainte.
Scénarios d'application clés pour la fibre multicœur-
Les avantages du MCF - croissance exponentielle de la capacité, faibles pertes, adaptabilité environnementale et coûts de déploiement réduits - le rendent particulièrement bien-adapté aux scénarios dans lesquels une densité de capacité élevée et un espace physique limité se croisent.
Systèmes de câbles sous-marinsreprésentent le cas d'utilisation commerciale le plus avancé, dans lequel les propriétés de faible-perte et d'adaptation au fond marin-du MCF sont particulièrement précieuses. En 2023, Google et NEC ont annoncé le premier déploiement commercial de MCF dans le système de câbles sous-marins taïwanais-Philippines-États-Unis (TPU), utilisant une fibre à deux-cœurs pour doubler la capacité par brin de fibre (Blog Google Cloud). En parallèle, NEC et NTT ont démontré une expérience de transmission transocéanique de classe - sur 7 280 km utilisant un MCF à 12 cœurs en mars 2024, présentée à l'OFC 2024 (Communiqué de presse du CEN). Ces étapes confirment la viabilité pratique du MCF pour les -longs courriers et la grande-capacitécâble à fibre optique sous-marincandidatures.
Interconnexions des centres de donnéessont une autre application hautement-prioritaire où les avantages élevés d'intégration et d'économie d'espace-de MCF répondent directement aux contraintes-du monde réel. À mesure que les clusters de formation IA évoluent et que le trafic est-ouest entre les racks augmente, les opérateurs doivent intégrer davantage de bande passante dans l'espace des conduits et des plateaux existants. Étant donné que MCF permet une transmission de densité plus élevée dans le même volume de fibre que la fibre monomode traditionnelle-, il peut réduire considérablement l'espace et le coût de déploiement des équipements dans ces environnements-à espace limité. NTT a développé des technologies de construction et de maintenance spécifiquement pour les MCF à quatre -cœurs dans les liaisons inter-centres de données (NTT, novembre 2024).
Réseaux terrestres de base et-longue distancereprésentent la prochaine frontière. À mesure que la demande de trafic approche du plafond de capacité de la fibre monomode-déployée, les opérateurs auront besoin de mises à niveau basées sur SDM-pourtransmission de baseinfrastructure. La capacité de MCF à augmenter sa capacité sans poser de pipelines supplémentaires en fait une voie de mise à niveau efficace pour les corridors de base existants.
Défis techniques actuels de la fibre multicœur
Malgré ses avantages évidents en matière de capacité et de coût, le MCF ne constitue pas encore une alternative universelle-à la fibre conventionnelle. Plusieurs défis d’ingénierie doivent être relevés pour une adoption plus large.
Diaphonie entre-cœursest la préoccupation de conception la plus fondamentale. Étant donné que plusieurs cœurs partagent la même gaine, la lumière peut se coupler entre des cœurs adjacents, en particulier sur de longues distances. Les concepteurs de fibres gèrent cela grâce à l'espacement des noyaux, aux profils d'indice de réfraction assistés par tranchées et à la géométrie de gaine optimisée. Comme indiqué ci-dessus, le MCF de Hengtong atteint une diaphonie inférieure ou égale à -50 dB grâce à sa structure centrale en silice pure et à sa grande surface effective -, un niveau suffisant pour de nombreuses applications pratiques. Cependant, le maintien constant de performances de diaphonie aussi faibles à grande échelle et sur des milliers de kilomètres reste un domaine de recherche actif dans l’ensemble de l’industrie.
Appareils à ventilation-entrée/sortie-(FIFO)sont nécessaires pour interfacer MCF avec un équipement monocœur standard-. Bien que des progrès significatifs aient été réalisés, - des appareils avec une perte d'insertion inférieure à 1 dB par canal et une diaphonie inférieure à -40 dB sont disponibles - l'obtention de performances FIFO cohérentes et à faible coût-sur un nombre élevé de cœurs est encore en cours d'amélioration. Il s'agit d'un élément clé pour réaliser la compatibilité "plug-and-play" qui rend MCF pratique pour les mises à niveau du réseau.
Épissage et connectiqueajouter de la complexité. Contrairement aux fibres à noyau unique-, l'épissage MCF nécessite un alignement rotationnel précis de tous les noyaux simultanément. Des soudeuses par fusion spécialisées ont été développées, mais le processus est plus complexe que celui conventionnel.épissage et test de fibres.
Amplificationprésente un autre défi. Les amplificateurs multi-fibres dopées à l'erbium-(MC-EDFA) doivent amplifier tous les cœurs de manière uniforme, ce qui est plus complexe que l'amplification d'un seul cœur. Le débit de pompe et l’égalisation du gain entre les cœurs sont des sujets de recherche actifs.
Standardisationest en cours mais pas encore terminé. La commission d'étude 15 de l'UIT-T a publié des suppléments techniques sur la fibre SDM, notamment ITU-T G.Sup.87 (mars 2025), qui traite de la classification des fibres SDM, des méthodes de test et des considérations de déploiement. Cependant, des normes unifiées pour les connecteurs, les câbles et les procédures d'installation MCF sont encore en cours d'élaboration.
R&D MCF et perspectives d'avenir de Hengtong
Hengtong Optoelectronics a parfaitement saisi les tendances de l'industrie et a présenté à l'avance la R&D MCF. S'appuyant sur la profonde accumulation technique de l'entreprise dans lematériaux de fibres optiques et de câblesDans ce domaine, il a surmonté des difficultés techniques majeures telles que de faibles pertes et une faible diaphonie, et a réussi une percée clé dans le domaine des fibres à quatre cœurs à très -faible perte-de grande surface efficace, posant ainsi une base solide pour l'industrialisation du MCF.
Pour l'avenir, Hengtong prévoit de continuer à se concentrer sur la technologie de multiplexage par division spatiale 6G et sur la R&D sur les matériaux à très faibles pertes, en optimisant davantage les indicateurs de performance du MCF, en éliminant le goulot d'étranglement technique d'un nombre de cœurs plus élevé au-delà de quatre cœurs et en promouvant la mise à niveau du produit vers une capacité plus élevée, des pertes plus faibles et une adaptabilité plus large. La société vise également à renforcer la coopération avec les fabricants mondiaux d'équipements de communication, les fournisseurs de services cloud et les opérateurs afin de promouvoir l'application à grande échelle du MCF dans le monde entier.
Le marché des MCF devrait connaître une croissance significative dans les années à venir. Selon une étude de marché réalisée par Market Growth Reports, le marché mondial des MCF était évalué à environ 16,9 millions de dollars en 2025 et devrait croître à un taux de croissance annuel composé de plus de 34 % au cours de la prochaine décennie, stimulé par la demande croissante de transmission optique à haute capacité-dans les câbles sous-marins, les centres de données et les réseaux de nouvelle-génération. Avec des investissements continus dans la R&D et l’industrialisation, Hengtong vise à être un contributeur clé dans ce domaine en évolution rapide. Les lecteurs intéressés par les capacités plus larges de Hengtong peuvent explorer lesgamme de produits de câbles optiquesetcas de projets réussis.
Foire aux questions sur la fibre multicœur-
Qu'est-ce que la fibre multi-cœur ?
La fibre multi-cœur est une fibre optique qui contient deux ou plusieurs cœurs indépendants transmettant la lumière-dans une seule gaine de verre. Chaque cœur peut transporter un flux de données distinct, permettant à la fibre de transmettre plusieurs signaux en parallèle à l'aide du multiplexage par répartition spatiale (SDM). Cela permet des débits de transmission à fibre unique-au niveau Tbps.
En quoi le MCF diffère-t-il de la fibre multimode ?
Ce sont des notions différentes. La fibre multimode possède un noyau unique de plus grand diamètre qui prend en charge plusieurs modes de propagation de la lumière. La fibre multi-cœur comporte plusieurs cœurs distincts, chacun fonctionnant généralement en mode simple-. MCF multiplie la capacité en ajoutant des canaux spatiaux (cœurs), tandis que la fibre multimode utilise différents modes d'éclairage au sein d'un même cœur. Pour une comparaison détaillée des types de fibres, voir ceciguide sur la fibre monomode-par rapport à la fibre multimode.
La fibre multicœur-est-elle compatible avec les réseaux optiques existants ?
MCF peut s'interfacer avec les équipements de fibre optique monomode-existants via des dispositifs de type ventilateur-entrée/sortie-(FIFO). Le MCF de Hengtong est conçu pour être compatible avec les systèmes de communication optique existants, réduisant ainsi le seuil de mise à niveau du réseau client. Cependant, une intégration complète peut également nécessiter un équipement d'épissage spécialisé et des systèmes d'amplification modifiés en fonction de l'architecture spécifique du réseau.
Où MCF est-il déployé commercialement ?
Le déploiement commercial le plus notable est le système de câble sous-marin Google/NEC Taiwan-Philippines-États-Unis, qui utilise un MCF à deux -cœurs. Les interconnexions des centres de données et les mises à niveau du réseau fédérateur devraient suivre. La capacité du MCF à obtenir une transmission de plus haute densité dans le même volume de fibre le rend particulièrement attrayant pour les centres de données et les environnements sous-marins à espace limité.
Quels sont les principaux obstacles à l’adoption généralisée du MCF ?
Les principaux obstacles comprennent la complexité et le coût de l'épissage et de la connectique, le besoin d'amplificateurs spécialisés, une normalisation incomplète et le prix actuel élevé des composants MCF par rapport à la fibre conventionnelle. Ces obstacles devraient diminuer à mesure que les échelles de production et les normes se solidifient.
Combien de cœurs une fibre multi-cœurs peut-elle avoir ?
Les chercheurs ont démontré des fibres comportant jusqu'à 19 cœurs dans un diamètre de gaine standard de 125 µm, et il existe des modèles expérimentaux avec un nombre de cœurs encore plus élevé. Les MCF disponibles dans le commerce utilisent généralement deux à quatre cœurs, avec des conceptions à sept -cœurs et plus en développement actif. La feuille de route actuelle de Hengtong comprend une progression au-delà de quatre-conceptions de base vers un nombre de cœurs encore plus élevé.