產業需求:為大規模 AI 資料中心重新定義光纖型態

隨著 AI 資料中心持續擴張,傳統主動式電纜 (AEC) 的局限性已日益顯著。電學互連技術難以滿足不斷增長的頻寬密度與傳輸距離需求,促使產業轉向以光纜 (Optical Cables) 作為次世代解決方案。
RVi 的初步方案利用了成熟且可靠的 850 nm 面射型雷射 (VCSEL) 供應鏈,並將此波長耦合至現有的多模光纖 (Multimode Fiber) 中。光纖提供了一條高效的傳輸路徑,使原本受限於電學損耗的數據能傳輸更遠的距離。傳統的 AEC 方案通常限制在 3 至 7 公尺,而基於光纖的連結則能輕鬆將傳輸距離延伸至 30 公尺,若使用玻璃纖芯甚至可達 70 公尺。
光纖的運作受控於光學折射 (Refraction) 與反射 (Reflection) 的基本原理。當光以特定入射角從一種介質進入另一種介質時,若角度超過由斯內爾定律 (Snell’s Law) 定義的臨界角,便會發生全內反射 (Total Internal Reflection)。此現象的一個關鍵要求,是光必須從高折射率介質傳播至低折射率介質。

根據 Snell’s law:
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當折射角達到 90 度時,方程式簡化為:
此條件定義了達成全內反射 (Total Internal Reflection) 的臨界角 (Critical Angle)。
透過在光纖芯內維持全內反射,光訊號能以極低的光強度損耗進行傳輸,確保數據可靠地傳遞至接收端的光電二極體 (Photodiode) 以進行訊號重建。RVi 目前採用 OM3 與 OM4 多模光纖,其測得的光損耗約為每公里 3 dB。與此同時,我們正積極開發運作於更長波長(如 1060 nm)的解決方案,以進一步延伸傳輸距離。

展望未來,光纖設計的持續創新對於支持高可靠度、基於 VCSEL 的光學引擎解決方案至關重要。光纖效能的突破,將在實現次世代 AI 基礎建設中具備可擴展性、高能效的光學互連(Optical Interconnects)方面扮演關鍵角色。