光传输系统提升传输距离的方法不少。提高入纤光功率通常能改善接收 OSNR，让信号传得更远。
但入纤功率不能无限提高，非线性效应会让 OSNR 不再改善甚至恶化，导致误码率上升。
另一条常用方法是采用性能更好的 FEC 纠错码，在相同接收光功率下降低对链路 OSNR 的要求。
在数据中心和城域互联场景，传统 SMF 上 400G ZR 的典型距离为 80–120 km；在现有超低损耗 SMF 上 400G ZR 的最好记录是 151 km。
400G ZR 模块的 Tx 发射光功率最高 0 dBm，而 151 km 光纤损耗可达 26.1 dB。若直接接光纤，到达接收端只有 -26.1 dBm，远低于模块约 -18 dBm 的接收灵敏度，模块无法工作，因此必须在发射端加 EDFA。
若想继续增加距离，需要采用性能更好的相干光器件，如 ZR+ 系列，但成本和功耗都会上升。
另一条途径是改善传输介质，例如空芯光纤。空芯光纤相比传统单模光纤有更低衰减、更低非线性和更低时延。2014 年提出的单嵌套 NANF 设计概念就是典型代表。
低非线性可以使 HCF 能承受更高发射功率，从而支持更长距离；低色散可减轻接收端 DSP 的色散补偿负担，在不超出 ZR 级色散容限和功率限制的前提下，提高更长距离传输的可行性。
微软近些年来也一直在布局空芯光纤，比如说在 2022 年底收购了空芯光纤制造商 Lumenisity。
并在同年提出了 DNANF 双嵌套反谐振空芯光纤，由 5 组嵌套玻璃微管（大管、中管、小管）组成，C 波段损耗为 0.174 dB/km。
微软的重点是验证泄漏损耗要比传统单嵌套 NANF 低约 10 倍。不过它的高阶模干扰 IMI 约为 -54 到 -58 dB/km，虽然可用，但在长距相干传输中仍可能产生串扰。
2024 年制备出 4.12 km 的 HCF1，测到极低损耗，但光纤太短，几种仪器给出的 0.055–0.11 dB/km 相差较大，难以形成可信结论。
2025 年仍是 DNANF，制备出 15 km 商用级长度的 HCF2，并用理论模型证明 29 μm 左右芯径能更好平衡表面散射损耗和微弯损耗。
其衰减降到 0.1 dB/km 以下，通过缩小内部小管尺寸以优化模式纯度，将 IMI 降到了 -70 dB/km，接收端 DSP 的色散补偿负担更小，可以支撑微软 400 km 以上 400G ZR 传输。
2026 年 ECOC，微软基于该 DNANF 光纤，用 41 个长度 1.82 km 到 20.12 km 不等的光纤盘熔接出三跨段共 427.97 km，验证了 400G ZR 模块的长距传输能力。
其中单跨最长 163.9 km，双跨最长 315.97 km，总色散 1620–1790 ps/nm，远低于 OIF 的 2400 ps/nm 上限，说明空芯光纤下色散不再是限制。
同时 HCF 非线性极低，可以承受 34.5 dBm 的高入纤功率，几乎不受克尔非线性效应的限制。
但在 C 波段约 195.33 THz 的特定吸收峰处，部分光纤为达到所需跨段长度而包含异常高的气体吸收损耗，平均额外增加约 0.05 dB/km。
因此 427.97 km 的记录还不是技术理论上限，性能主要受当前光纤样品的气体吸收缺陷限制，HCF + 400G ZR 方案仍有进一步扩容增距空间。
简单记录一下微软 400G ZR 相干模块在空芯光纤的验证数据。
扩展阅读：
《长飞：带支撑管结构的 ST- HCF 空芯光纤与进展》
《长飞：与单模光纤模场匹配的小外径空芯光纤》
高意：三种空芯光纤到单模光纤的耦合方案
康宁：无节点抗谐振泄漏抑制的空芯光纤
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