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光學工程
低損耗抗彎曲光纖技術研制成功

抗彎光纖技術被譽為光纖技術皇冠上的明珠,由于其技術先進性、工藝復雜性和應用廣闊性,也被稱為光纖市場最值得期待的大蛋糕。烽火通信科技股份有限公司打破國外技術封鎖與專利壁壘,研制成功高性能超強抗彎光纖關鍵技術、制造工藝和成套裝備,又一次占領了光纖新技術領域和市場的制高點。

攻克“低損耗抗彎曲光纖技術”

頭發絲般粗細的石英玻璃光纖,其尺寸雖小,卻承載著全世界賴以生存的信息,改變著全人類的溝通及生活方式。全球90%以上的信息由光纖傳輸。

進入21世紀以來,我國寬帶戰略將至少實現3億光纖到戶,這要求光纖的彎曲半徑從數十mm量級降低到mm量級,常規光纖彎曲損耗大,無法滿足要求。全球光纖技術專家面臨難以解決的難題:光纖不僅損耗要低,而且要可以如電纜般隨意彎曲。

常規光纖設計技術通過提高纖芯折射率高度來實現抗彎曲能力,由此研制的光纖抗彎曲能力有限,難以適應光纖到戶等接入網的應用需求。如果將骨干網與城域網建設類比于人身上的大動脈,而接入網則猶如人身上的毛細血管,毛細管不暢,信息就不能快速流通。因此,烽火通信選定了“低損耗抗彎曲光纖技術”作為主攻方向。

為解決光纖在小彎曲半徑應用情況下衰減增大的技術難題,烽火通信光纖技術帶頭人李詩愈提出了內包層下凹的新型光纖設計方法來實現增強抗彎。該方法可選擇性地調節光纖中某一模式的泄露率,更好地控制光功率分布,從而有效提升光纖彎曲性能。

該方法突破了國外巨頭通過增加纖芯折射率高度來增強抗彎的技術壁壘,同時避免了高摻雜鍺引起光纖衰減增大的技術弊端,實現了單模光纖2mm的彎曲半徑,優于國際商用水平2倍。采用下凹內包設計后光纖如電纜般可隨意打彎,從專業廠商進入尋常百姓家,讓更多的人更好享受光通信,滿足了FTTX光纖入戶等國家寬帶基礎設施建設的需求。以此為基礎申請的相關發明專利比國際光纖巨頭還早了5年多,從而使我國在新型抗彎曲光纖方面占據了知識產權的制高點,打破了光纖設計等關鍵技術的知識產權高墻。

樹立自主創新的標桿,開創全新光纖制造工藝

盡管光纖技術在中國已發展30多年,但諸多關鍵技術仍受制于歐美日,包括光纖波導結構面臨專利壁壘、光纖制造工藝落后、光纖關鍵裝備依賴進口。我國光纖產業不僅要解決新技術的創新,而且要發明實現新技術的新工藝,還要研制出可以落地為產品的成套裝備!從而不再被扼住咽喉,實現產業技術的突破性發展,向光纖制造強國邁進!

烽火通信提出超強抗彎光纖設計方法后,發現使用傳統光纖制造工藝難以有效研制超強抗彎光纖,傳統先芯棒后包層的“兩步法”工藝提高纖芯折射率容易,降低包層折射率困難,既難以實現超強抗彎結構,而且成本也非常高。烽火通信決定不局限現有工藝定勢,開創光纖制造新工藝,提出了三步法工藝,采用VAD工藝研制芯棒,PCVD工藝研制下凹包層,OVD工藝研制外包層,將三種工藝的優勢有機結合起來,從而解決了下凹型波導結構的增強抗彎光纖無適用的工藝和無適用的設備的難題!

以此為基礎,自主創新的系列隱形微纜,可以實現隱形安裝,1個人就可以輕松裝好,微纜可以隨意拐彎,家庭可以盡情享受高速光纖通信網絡。相關技術牽頭系列國家及行業標準,規范光纖行業發展,推動光纖入戶!

自主開發世界領先高速拉絲塔等光纖制造成套裝備

光纖裝備是光纖產業的基石。國際光纖巨頭牢牢控制著先進光纖裝備,對華采取銷售二流設備結合核心技術禁運的策略。美國至今仍將高精尖光纖技術列入對華禁運范圍。

近年來,國內光纖市場需求旺盛,每年的應用總量大約占全球的一半,位居全球第一,而由于我國缺乏高性能的光纖制造成套裝備,光纖產業發展受制于人,一直處于大而不強的局面。

烽火作為國內光纖光纜的龍頭企業,有責任帶領我國企業突破國外技術和專利封鎖,掌握高端光纖成套裝備技術,從而能在與國外企業全面競爭中占據有利地位。

也正是這一目標的牽引,烽火在進入21世紀初即全力開發光纖裝備,首先攻克了光棒核心裝備技術:PCVD裝備技術。該裝備由沉積車床和熔縮車床兩大系統組成,單層沉積精度比其他工藝沉積精度高10倍以上,實現了抗彎曲光纖復雜波導結構的精細化制造。國家科技支撐計劃王占國院士及驗收專家組對該項目取得的“7項自主創新技術成果”給予高度評價。

為解決高速拉絲技術難題及制約產品低成本規模化制造的關鍵裝備瓶頸,自主開發了高速拉絲塔等成套裝備,拉絲速度突破2800m/min,創立了世界領先水平的高速拉絲技術,多名國際同行專家來烽火考察并贊賞烽火光纖的技術水平。光通信領域專家任曉敏教授在973課題驗收時評價:高速拉絲成套裝備達世界領先水平,超強抗彎光纖優于國際商用水平。

由此,烽火實現了“棒纖纜”的自主開發與規模生產,通過“知識產權、工藝、裝備”等多維角度解決了困擾行業發展的“制造工藝與成套裝備”的瓶頸問題,為我國光纖光纜產業“由大到強”作出貢獻。

烽火牽頭制定了我國首個“光纖到戶”標準性文件(YD/T 1636-2007),產品全面參與干線網、接入網、光纖到戶、大數據中心建設,典型應用包括國內首個光纖到戶工程,2008年奧運通信工程等。德國電信全球采購中,烽火成為國內唯一的中標企業,多年來累計實現近億芯光纖光纜的應用,近三年海內外銷售收入超32億元,出口超8億元,打破了西方廠商在該領域的長期壟斷,提升了我國在該領域知識產權上的競爭力和影響力。

烽火使我國成為掌握光纖制造高性能成套裝備技術的4個大國之一,開發出系列高抗彎光纖實現突破10萬次彎曲疲勞壽命的48芯動光纜,同時讓信號衰減達到最低,助力國家大科學工程FAST500米口徑望遠鏡項目未來20-30年保持世界一流。烽火研制的相關成果相繼獲總裝備部軍隊科技進步一等獎、湖北省科技進步一等獎和中國通信學會科學技術一等獎。

歲月見證了烽火通信的技術創新和頑強拼搏史,烽火人以自己的智慧和奉獻書寫了中國光通信領域一系列的跨越性發展軌跡。

 


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