光纤有专利吗？
新一代光纤传输测试
日本“信息通信研究所”(NICT，日本总务省下属机构，日语中“信息”的意思是“信息”)的光子网络系统研究室主任Hideki Furukawa指出，“如果通信量继续增加，将在2020年代超过目前光纤的极限”，为相关情况敲响了警钟。据日本总务省统计，日本国内通信量在10年间增加到10次以上。
原因是使用智能手机和个人电脑的机会越来越多。随着这些终端产品性能的提升，视频也成为了相互传输的对象。传输信息时，携带信息的数字信号会被转换成光信号，通过光缆传输。光纤以海底光缆的形式遍布全球，成为与世界沟通不可或缺的存在。可以说，光纤是支撑现代社会的“幕后英雄”。
目前的光纤(左)有1个光信号通道，但新一代光纤(右)将有多个光信号通道(图片由日本信息通信研究所提供)。
以前，每根光纤的传输容量都在增加，以应对流量的增加。2005年传输容量是每秒1万亿比特，现在已经达到十几万亿比特。
然而，目前的光纤只能将传输容量提高到100兆比特。如果传输更多的信息，用于通信的激光会太强，存在光纤熔化的风险。如果威胁成为现实，沟通将会停滞，这将对业务效率和劳动模式改革产生影响。
据日本电子信息技术产业协会预测，到2030年全球通信量有望增至10年的15倍，未来还将继续增加。为了解决这一问题，日本国内外的光纤企业都在推动开发称为“多芯”的新一代光纤。
以前的光纤只有一个光信号通道叫“芯”，多芯光纤会有3个4芯。就像随着道路上车道数的增加，可以行驶的车辆也会增加，如果光信号的通道多了，传输能力也会增加几倍。
另外，为了准确传输光信号，需要避免其他信号的干扰，但一根光纤的直径只有0.1.25 mm，和头发的粗细差不多。所以纤芯间距只有0.05 mm左右，对相邻纤芯泄漏的光信号产生干扰。
解决方案之一是在纤芯周围添加低折射率玻璃层作为材料，以避免泄漏到周围区域。通过在玻璃中加入氟，只有外围部分的折射率降低，光信号留在纤芯中。
3月，日本信息通信研究所利用一根四芯光纤进行了传输试验，成功实现了每秒610万亿比特的传输。创下了同厚度光纤传输能力的世界纪录。这样，即使有多芯，光纤的粗细也不会改变。
多芯光纤可以和现有光纤一起使用，因此认为会逐渐被取代。
日本住友电气工业于2019年在意大利铺设多芯光纤为世界首次，日本信息通信研究机构对相关业绩给予积极评价。据日本“电子信息通信研究所”称，从2025年左右开始，10公里以下的短距离通信网络将使用四芯光纤。预计2030年左右应用于海底光缆。
为了进一步提高每根光纤的性能，还有一种方法是开发一种“多模”光纤，使纤芯更粗，并允许光信号在1芯中通过多个通道。多核组合的实际应用被认为要等到2030年下半年
在新一代光纤领域，日本公司在研发方面走在了前面。日本专利局2018发布的报告显示，在多芯光纤领域，申请专利的全球前四名分别是藤仓、住友电气、NTT和古川电机工业，由日本公司垄断。在多模领域，第24位也被NTT、住友电气和藤仓等日本公司垄断。藤仓计划在2020年代中期将多芯光纤商业化。
当然，日本以外的公司也在推进新一代光纤的开发。美国特种玻璃制造商康宁公司多模光纤专利数量排名1，在多芯领域也成功实现了大容量传输。意大利普睿司曼集团也有新一代光纤的研究成果。和智能手机、基站一样，光纤的全球竞争可能会越来越激烈。
5G时代，你觉得光纤的作用重要吗？