虫虫首页| 资源下载| 资源专辑| 精品软件
登录| 注册

您现在的位置是:首页 > 技术阅读 >  摘取光纤技术“皇冠上的明珠”

摘取光纤技术“皇冠上的明珠”

时间:2024-02-03

抗弯光纤技术被誉为光纤技术皇冠上的明珠,由于其技术先进性、工艺复杂性和应用广阔性,也被称为光纤市场最值得期待的大蛋糕。国际先进企业投入巨资进行了大规模研究,试图在这一光纤新技术领域继续占领技术和市场的制高点。对中国而言,抗弯光纤技术是在光纤通信领域实现弯道超车的突破口。如果能实现抗弯技术等高端光纤技术的创新突破,形成系列技术和市场的全面解决方案,将不仅能获得抗弯光纤等光纤新技术的切蛋糕机会,而且还能反哺常规光纤技术市场,使原有受制于国外知识产权限制的光棒、光纤核心装备行业等放开手脚,获得大踏步前行的机会,实现“棒纤缆”一体化全面发展,进而带动中国光纤通信技术快速提升。


烽火通信科技股份有限公司(以下简称烽火通信)秉承武汉邮电科学研究院30余年的技术积累和沉淀,历经十年之功,在国家“973”“863”和“科技支撑”等计划支持下,实现了“超强抗弯光纤关键技术、制造工艺及成套装备”的创新和产业化突破,连续攻克了设计、工艺、装备等三大核心光纤技术体系,突破了美日欧技术封锁与专利壁垒,掌握了超强抗弯光纤从关键技术到制造工艺再到成套装备的一揽子解决方案,研制成功最小弯曲半径可达2毫米的超强抗弯光纤,拉丝速度达2800米/分钟的全球领先的高速拉丝塔,突破了光纤行业“制造工艺与成套装备”的瓶颈制约,为中国光纤光缆行业的全面发展奠定了知识产权、技术和装备三大基础,从而为中国光纤产业“由大到强”、与国际光纤巨头抗衡打下了良好基础,有力支撑了宽带中国战略的实施,又一次占领了光纤新技术领域和市场的制高点。

攻克“低损耗抗弯曲光纤技术”

头发丝般粗细的石英玻璃光纤,其尺寸虽小,却承载着全世界赖以生存的信息,改变着全人类的沟通及生活方式。全球90%以上的信息由光纤传输。中国光纤产业支撑着国家5000亿元的宽带信息化建设。


目前,中国宽带战略计划至少实现3亿光纤到户,这要求光纤的弯曲半径从数十毫米量级降低到毫米量级,常规光纤弯曲损耗大,无法满足要求。全球光纤技术专家面临着这样一个难题:光纤不仅损耗要低,而且要可以如电缆般随意弯曲。


常规光纤设计技术通过提高纤芯折射率高度来实现抗弯曲能力,由此研制的光纤抗弯曲能力有限,难以适应光纤到户等接入网的应用需求。如果将骨干网与城域网建设类比于人身上的大动脉,接入网则犹如人身上的毛细血管,毛细血管不畅,信息就不能快速流通。因此,烽火通信选定了“低损耗抗弯曲光纤技术”作为主攻方向。


为解决光纤在小弯曲半径应用情况下衰减增大的技术难题,历经十余年挑灯奋战,烽火通信光纤技术带头人李诗愈提出了内包层下凹的新型光纤设计方法来实现增强抗弯。该方法可选择性地调节光纤中某一模式的泄漏率,更好地控制光功率分布,从而有效提升光纤弯曲性能。该方法突破了国外巨头通过增加纤芯折射率高度来增强抗弯的技术壁垒,同时避免了高掺杂锗引起光纤衰减增大的技术弊端,实现了单模光纤2毫米的弯曲半径,优于国际商用水平2倍。采用下凹内包设计后,光纤如电缆般可以随意打弯,从专业厂商进入寻常百姓家,从而让更多的人更好享受光通信,满足了FTTX光纤入户等国家宽带基础设施建设的重大需求。以此为基础申请的相关发明专利比国际光纤巨头还早了5年多,从而使中国在新型抗弯曲光纤方面占据了知识产权的制高点,打破了光纤设计等关键技术的知识产权高墙。

   树立自主创新的标杆,

开创全新光纤制造工艺

尽管光纤技术在中国已发展三十多年,但诸多关键技术仍受制于欧美日,包括光纤波导结构面临专利壁垒、光纤制造工艺落后、光纤关键装备依赖进口。中国光纤产业不仅要解决新技术的创新,而且要发明实现新技术的新工艺,研制出可以落地为产品的成套装备,从而不再被扼住咽喉,实现产业技术的突破性发展,向光纤制造强国迈进。


烽火通信提出超强抗弯光纤设计方法后,发现使用传统光纤制造工艺难以有效研制超强抗弯光纤,传统先芯棒后包层的“两步法”工艺提高纤芯折射率容易,降低包层折射率困难,不仅难以实现超强抗弯结构,而且成本也非常高。超强抗弯国际上也没有做出来。烽火通信的光纤人决定不局限现有工艺定势,转而开创光纤制造新工艺,同时提出了“氘置固化”科学方法,解决了氢损增加带来的光纤长期高可靠应用问题,从而解决了下凹型波导结构的增强抗弯光纤无适用工艺和无适用设备的难题。


以此为基础,烽火通信自主创新的系列隐形微缆,可以实现隐形安装,1个人就可以轻松装好,微缆可以随意拐弯,家庭可以尽情享受高速光纤通信网络。相关技术牵头系列国家及行业标准,规范光纤行业发展,推动光纤入户。

自主开发世界领先高速

拉丝塔等光纤制造成套装备

光纤装备是光纤产业的基石。国际光纤巨头牢牢控制着先进光纤装备,对华采取销售二流设备结合核心技术禁运的策略。美国至今仍将高精尖光纤技术列入对华禁运范围。


近年来中国光纤市场需求旺盛,每年的应用总量大约占全球的一半,位居全球第一,而由于中国缺乏高性能的光纤制造成套装备,光纤产业发展受制于人,一直处于大而不强的局面。


烽火通信作为中国光纤光缆的龙头企业,有责任带领中国企业突破国外技术和专利封锁,掌握高端光纤成套装备技术,从而在与国外企业全面竞争中占据有利地位。


也正是受这一目标的牵引,烽火在进入21世纪初即全力开发光纤装备,首先攻克了光棒核心装备技术:等离子体化学气相沉积(PCVD)装备技术。PCVD装备由沉积车床和熔缩车床两大系统组成,单层沉积精度比其他工艺沉积精度高10倍以上,实现了抗弯曲光纤复杂波导结构的精细化制造。国家科技支撑计划王占国院士及验收专家组对该项目取得的“7项自主创新技术成果”给予了高度评价。



为解决高速拉丝技术难题及突破制约产品低成本规模化制造的关键装备瓶颈,自主开发了高速拉丝塔等成套装备,拉丝速度突破2800米/分钟,创立了世界领先水平的高速拉丝技术,多名国际同行专家来烽火通信考察并赞赏烽火光纤的技术水平。光通信领域专家任晓敏教授在973课题验收时评价:高速拉丝成套装备达世界领先水平,超强抗弯光纤优于国际商用水平。


由此,烽火通信实现了“棒纤缆”的自主开发与规模生产,通过知识产权、工艺、装备等多维角度解决了困扰行业发展的“制造工艺与成套装备”的瓶颈问题,为中国光纤光缆产业“由大到强”作出贡献。


烽火通信牵头定制了中国首个“光纤到户”标准性文件(YD/T 1636-2007),产品全面参与干线网、接入网、光纤到户、大数据中心建设,典型应用包括国内首个光纤到户工程,2008年北京奥运通信工程等。在德国电信全球采购中,烽火通信成为中国唯一的中标企业,多年来累计实现近亿芯光纤光缆的应用,近3年海内外销售收入超32亿元,出口超8亿,打破了西方厂商在该领域的长期垄断,提升了中国在该领域知识产权上的竞争力和影响力。



烽火通信使中国成为掌握光纤制造高性能成套装备技术的4个大国之一,开发的系列高抗弯光纤实现了突破10万次弯曲疲劳寿命的48芯动光缆,同时让信号衰减达到最低,助力国家大科学工程FAST500米口径望远镜项目未来20~30年保持世界一流的地位。烽火通信研制的光纤制造成套装备的优良性能还引起了国际瞩目,公司与白俄罗斯方面就光纤制造成套装备与产品技术的合作进行了洽谈,以助力其填补原独联体地区相关技术及装备的空白。相关成果相继获总装备部军队科技进步一等奖、湖北省科技进步一等奖和中国通信学会科学技术一等奖。


岁月见证了烽火通信的技术创新和顽强拼搏史,烽火人以自己的智慧和奉献书写了中国光通信领域一系列的跨越性发展轨迹。


作者:罗文勇


(罗文勇,烽火通信科技股份有限公司高级工程师,型谱首席专家,武汉黄鹤英才,已从事光纤新技术研究15年,现研究方向为新型光纤技术。相继开发出色散补偿光纤、宽带多模光纤、保偏光纤、系列光子晶体光纤等新型光纤,以第一人申请发明专利20余项,主持或作为核心人员参与973、863等国家课题二十余项,近五年曾获2015年度中国专利优秀奖(排名第一),2015年度国家科技进步二等奖(排名第三),2014年度中国通信学会科学技术一等奖(排名第三),2012年度湖北省技术发明二等奖(排名第三)等奖项。)


长按二维码关注我们吧!