Gigantes validam, capital aquece: fibra ótica de núcleo vazio impulsionada por poder computacional de IA

Na fábrica do Parque Industrial de Suzhou, uma torre de fibra óptica de mais de dez milhões de yuans atravessa quatro pisos, com uma extremidade superior que sustenta barras pré-fabricadas de dezenas de quilos, enquanto na base sai uma fibra com menos de um milímetro de diâmetro.

E essa distância entre ambos é o percurso de engenharia que a fibra óptica deve atravessar do laboratório à industrialização.

Todos os dias, o responsável pela tecnologia de fibra de núcleo vazio da Guoshun Laser veste roupa anti-poeira e percorre as escadas do quarto piso, calibrando repetidamente os parâmetros técnicos do processo de extrusão. Essas pequenas variações determinam diretamente se a fibra finalizada atenderá às exigências de diferentes aplicações.

O responsável pela tecnologia de fibra de núcleo vazio da Guoshun Laser, com mestrado e doutoramento, realizou pesquisas nesta área na Universidade de Southampton, no Centro de Tecnologias Optoeletrónicas (ORC), no Reino Unido. Este centro é considerado uma das principais fontes de desenvolvimento da tecnologia de fibra de núcleo vazio, cujo fundador, Professor David Richardson, criou a empresa Lumenisity, especializada em fibras de núcleo vazio, adquirida pela Microsoft em 2022.

No último setembro, a equipe da Lumenisity anunciou uma inovação tecnológica, atingindo o menor nível de atenuação de sinal já registrado em fibras de núcleo vazio. Essa conquista, aliada à crescente demanda por centros de computação com inteligência artificial, fez da tecnologia de fibra de núcleo vazio um foco de atenção na indústria e no capital.

Como startup focada na próxima geração de tecnologia de fibra, a Guoshun Laser também tem se beneficiado do aquecimento do setor.

O fundador e CEO, Dr. Xia Nan, afirmou ao jornal Daily Science and Technology Innovation que, no final de 2021, quando retornou ao país para empreender, o entendimento sobre fibras de núcleo vazio ainda era limitado tanto na indústria quanto no capital, e a demanda de mercado ainda não tinha se consolidado.

A virada ocorreu na segunda metade de 2025. Com gigantes internacionais como Microsoft e Nvidia passando de testes piloto para aplicações em escala, as expectativas do setor aumentaram rapidamente, e o mercado primário começou a buscar potenciais projetos.

Assim, a participação da Guoshun Laser em financiamentos começou a se tornar atraente. Recentemente, a empresa concluiu uma nova rodada de captação, com investidores como InnoPeak Capital, Anxin Investment e Shanghai Electric Science & Technology Fund. Algumas instituições que não participaram inicialmente já estão antecipando suas próximas oportunidades de investimento.

“Fibra de núcleo vazio em ascensão”

Desde a construção da rede backbone da internet até a explosão de tráfego de dados na era 5G, e mais recentemente, o crescimento acelerado da interconexão de data centers, a fibra óptica permanece como um dos principais meios de transmissão na infraestrutura de comunicação.

Cada avanço na capacidade de rede tem sido acompanhado por melhorias nos materiais, estruturas e processos de fabricação das fibras: na fase inicial da internet, a principal exigência era a transmissão de longa distância, com fibras monomodo de quartzo de baixa perda tornando-se padrão; na era da internet móvel, o crescimento do tráfego levou à evolução para fibras com múltiplos núcleos e maior desempenho, suportando volumes massivos de dados.

Na nova fase de expansão rápida de infraestrutura de computação em nuvem e IA, a rede de fibra enfrenta novos desafios de latência e largura de banda. Em grandes data centers, a velocidade de propagação do sinal na fibra tradicional, influenciada por dispersão e efeitos não lineares, começa a limitar o desempenho.

Nesse contexto, a fibra de núcleo vazio surge como uma das tecnologias promissoras para a próxima geração de comunicações ópticas. Diferente das fibras tradicionais que dependem do quartzo para transmitir sinais, a fibra de núcleo vazio permite que a luz se propague no ar, potencialmente reduzindo a latência e minimizando dispersão e efeitos não lineares.

Nos últimos anos, a fibra de núcleo vazio tem apresentado avanços marcantes.

Em 2025, a Microsoft e a equipe da Universidade de Southampton publicaram na revista Nature Photonics uma estrutura de fibra de núcleo vazio com atenuação de apenas 0,091 dB/km, superando pela primeira vez o desempenho do tradicional quartzo, que costuma atingir cerca de 0,14 dB/km.

Depois, a Microsoft revelou que já implantou fibras de núcleo vazio em várias regiões do Azure, suportando tráfego real de clientes, marcando a fase de validação em ambientes de rede real.

No início deste ano, a Amazon Web Services anunciou que, após quase um ano de testes, implantou conexões de fibra de núcleo vazio em 10 de seus principais data centers. Com o avanço contínuo dos principais fabricantes, a fibra de núcleo vazio está saindo da fase de piloto para aplicações em maior escala.

Um especialista do setor de pesquisa em comunicação óptica afirmou ao Daily Science and Technology Innovation que, embora a fibra de núcleo vazio já tenha conquistado avanços em desempenho, sua adoção comercial não é simplesmente uma questão de substituição de desempenho. “Para integrar-se às redes existentes, é preciso uma adaptação e reestruturação de todo o sistema, não apenas a atualização de um componente.”

Taxa de produção e estabilidade ainda são obstáculos para escala

Globalmente, a exploração da engenharia de fibras de núcleo vazio está acelerando.

No exterior, a Microsoft planeja implantar 15 mil quilômetros de fibra de núcleo vazio na rede Azure até o final de 2026; enquanto isso, gigantes como Google já iniciaram testes com tecnologias relacionadas.

No mercado chinês, operadoras como China Mobile, China Telecom e China Unicom implantaram suas primeiras linhas comerciais de fibra de núcleo vazio no ano passado. A China Telecom, por exemplo, estabeleceu um sistema de transmissão de fibra de núcleo vazio de baixa latência entre Guangdong e Hong Kong, com um trecho de 100 km, sendo atualmente a maior fibra de núcleo vazio comercial do mundo.

No entanto, antes de uma adoção em larga escala, a fibra de núcleo vazio ainda enfrenta múltiplos desafios de engenharia.

Para Xia Nan, o principal obstáculo não é apenas a capacidade de produção, mas a de fabricar com alta taxa de rendimento e baixo custo. Além disso, problemas de engenharia na implantação de longas distâncias também são considerados variáveis críticas para a entrada da fibra de núcleo vazio na rede de comunicação em grande escala.

Ele explicou ao Daily Science and Technology Innovation que, em comparação com as fibras tradicionais, a estrutura interna da fibra de núcleo vazio é mais complexa, com canais de ar formados por microestruturas que permitem a propagação da luz principalmente no ar, o que exige processos de fabricação mais rigorosos. Pequenas variações na microestrutura podem causar uma deterioração significativa na atenuação.

Assim, as empresas capazes de alcançar uma verdadeira inovação comercial precisam dominar a capacidade de aumentar a taxa de rendimento. “Se a taxa de produção não for suficiente, o custo do produto sobe consideravelmente. Nesse cenário, apenas os principais centros de computação podem arcar com esses custos, dificultando a entrada da fibra de núcleo vazio em redes maiores.”

Nessa fase, a estratégia da Guoshun Laser é fazer a transição da fibra de núcleo vazio de aplicações de curto para longo alcance, expandindo gradualmente.

Para Xia Nan, embora as redes de comunicação sejam vistas como o cenário mais promissor, as aplicações de curto prazo tendem a focar em segmentos que exijam fibras mais curtas, porém com maior desempenho.

Nesse processo, fabricantes com experiência em fabricação de fibras com micro e nanoestruturas terão vantagem na entrada em aplicações específicas. Além da fibra de núcleo vazio, a Guoshun Laser também possui capacidade de fabricação de fibras com microestruturas, já aplicadas em lasers industriais de alta potência e ultrarrápidos.

Comparadas às redes de comunicação, que frequentemente requerem centenas ou milhares de metros de fibra, essas aplicações demandam apenas alguns metros, com requisitos menores de consistência e rendimento, mas maior resistência à estabilidade e capacidade de carga de potência.

“Lasers são um mercado maduro e de grande potencial, e as fibras tradicionais apresentam limitações claras de energia”, afirmou Xia Nan. A empresa já lançou produtos como lasers de pulso nanosegundo em UV, verdes de alta potência, e de pulso estreito de femtossegundo, voltados para setores como semicondutores, energias renováveis, fotovoltaica e impressão 3D. No próximo estágio, a Guoshun Laser pretende atuar em sensores de alta precisão e na interconexão de switches em data centers de médio porte.

Segundo especialistas, a industrialização da fibra de núcleo vazio provavelmente não substituirá as fibras tradicionais em curto prazo, mas se infiltrará gradualmente em diferentes aplicações.

Vários investidores também compartilham dessa visão.

Um investidor do setor de comunicações ópticas afirmou ao Daily Science and Technology Innovation que o mais importante atualmente não é quanto essa tecnologia pode gerar de receita a curto prazo, mas se ela conseguirá se consolidar em aplicações como a interconexão de data centers. “Se conseguir uma vantagem significativa em latência e eficiência energética, poderá transformar a hierarquia das redes; mas, se os custos e os problemas de engenharia não forem resolvidos, ela pode permanecer por muito tempo em mercados de nicho, sem grande impacto.”

De lasers ultrarrápidos industriais a sensores de alta precisão e interconexões em data centers, as aplicações da fibra de núcleo vazio estão se expandindo em diferentes cenários. Nesse processo, a capacidade de manter alta taxa de rendimento e controlar custos será decisiva para sua adoção em larga escala.

Na corrida tecnológica, a distância entre o laboratório e a industrialização em grande escala assemelha-se à torre de extrusão que atravessa quatro andares — parece próxima, mas exige calibração contínua para ser superada.