在國際上首創“TS-SEED光纖技術體系”
面對“寬帶中國”新戰略需求,烽火通信科技股份有限公司打破國外技術封鎖與ZL壁壘,創立了“TS-SEED光纖技術體系”,解決了我國 “預制棒工藝”短板,突破了高速拉絲的五大技術難關,拉絲塔速度達2400米/分鐘,比目前國際最高水平高400米/分鐘,為我國生產低成本高品質光纖產品掃除了障礙。
托起中國光纖“芯”
烽火通信是由武漢郵科院改制而來。1977年,武漢郵科院的科研工作者在趙梓森院士的帶領下,在世界第一根光纖誕生后的第六年,用“土法”拉出了我國第一根實用化光纖,這一 “成果”被認為是中國最接近世界前沿的一次突破。
之后的20年,我國光纖通信技術雖然也在不斷地進步,但最大的問題是研究成果遠離市場需求,造成了科研與產業脫節,許多技術的商用化水平都大大地落后于發達國家。2000年前后,歐美日通信巨頭在全球蓬勃發展,占據了中國幾乎所有的光通信骨干網;而我國支撐光通信產業發展的技術能力弱,共性技術、關鍵技術嚴重依賴國外。
烽火通信正是在這樣艱難的環境下,改制上市與國際光纖通信巨頭在市場上短兵相接,展開競爭。短短13年,烽火通信在光纖技術領域踏上一個又一個臺階,創立了一代又一代技術體系,為我國的光纖行業技術進步與寬帶基礎設施建設作出了重大貢獻。
回顧烽火為光纖光纜行業技術進步的貢獻,大體可分為四個技術體系階段。第一階段:首創了我國實用化光纖的制作方法和全套裝備,開發出我國第一批符合ITU(國際電信聯盟)標準的實用化光纖,建立了光纖、光纜技術研究和工藝技術體系,創建了多項具有我國光通信發展里程碑意義的光通信系統和工程,解決了我國通信光纖“從無到有”的難題。
第二階段:建立中國的“PCVD+RIT兩步法”工藝光纖技術體系,研制系列光纖光纜國家標準與行業標準及系列裝備,解決了我國光纖進入批量生產的關鍵性難題,使我國早期的預制棒研究成功突破了西方的技術封鎖,為我國光纖通信的發展奠定了一定的工藝技術基礎與設備技術基礎。
第三階段:建立“PCVD+OVD兩步法”混合工藝光纖技術體系,解決了我國“骨干網與城域網建設”必需的大容量長途傳輸光纖規模化生產問題,為我國光纖產業“由小到大”,形成產業集群作出了重要貢獻。“兩步法”混合工藝技術的提出與規模化推廣應用,大大提高了ITU-T G.652單模光纖預制棒的生產效率,國內形成了武漢和江浙兩大光纖規模化生產基地。
第四階段:首創“TS-SEED三步法”工藝技術體系,解決了低損耗抗彎曲光纖的系列技術難題,為我國“接入網建設”提供了關鍵材料,給“寬帶中國”戰略的實施奠定了堅實的基礎。
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。
光纖預制棒是制作光纖光纜的重要基礎材料,被譽為光通信產業“皇冠上的明珠”,占據光纖光纜產業鏈70%以上的利潤。但是,我國光纖企業拉絲用的G.652單模光纖預制棒一直依賴進口。
為解決我國光纖預制棒的技術瓶頸,烽火通信分析了我國光纖通信技術發展走勢后認為,骨干網和城域網建設完成后,寬帶入戶的接入網建設將是光纖寬帶網的必經之路。接入網建設面臨著全新的嚴峻挑戰:建設環境不再是寬闊的田野,而是密集的居民區等狹小的空間,光纖經常遭遇殘酷的小半徑彎曲狀態,光纖彎曲損耗大、光信號發生丟失、光傳輸不可靠,必須開發具備良好抗彎曲能力的光纖以適應接入網絡建設的新需求。骨干網與城域網建設猶如人身上的大動脈,而接入網猶如人身上的毛細血管,該光纖的需求量將超過單模光纖,并且將逐漸取代G.652光纖,成為未來光纖技術的主流。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。
但是,原來應用于G.652光纖預制棒“兩步法”制造工藝非常不適合該新光纖的制造,碰到一系列的技術難題。為此,烽火人默默地展開自主攻關,利用幾十年的技術沉淀與積累的經驗,經過與國家級專家的艱苦攻關與自主創新,創立了“TS-SEED光纖技術體系”。該體系包括三步法光棒工藝(TS)、波導結構(S)與增強抗彎(E)、裝備(E)、拉絲與氘化(D)等核心技術,簡稱TS-SEED光纖技術體系。
自主開發世界領先的高速拉絲塔
烽火通信創立的“TS-SEED光纖技術體系”,在國際上獨辟蹊徑,攻克了世界級的系列技術難題。
為解決光纖在小彎曲半徑(30mm以下)應用情況下衰減增大的技術難題,發明了內包層折射率下凹型波導結構來增強抗彎的科學方法。該方法可選擇性地調節光纖中某一模式的泄露率,有效控制光纖的彎曲損耗。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,滿足了FTTX光纖入戶等國家寬帶基礎設施建設的重大需求,并使我國在新型抗彎曲光纖方面占據了知識產權的制高點,領先了國際光纖巨頭。
為解決傳統的先芯棒后包層的“兩步法”工藝難以實現內包層折射率下凹型波導結構的難題,首次提出“三步法”預制棒制造工藝,解決了波導結構精細化控制和低衰減控制等工藝技術難題。
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,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。
在攻克“TS-SEED核心技術”基礎上,烽火實現了“棒纖纜”的自主開發與規模生產,形成了“知識產權、工藝、裝備”三大技術體系。并研制了我國首個“光纖到戶”標準性文件(YD/T 1636-2007),完成了包括2008寬帶奧運工程在內的系列FTTH工程。該項目技術產品銷售收入20.78億元,出口創匯3331萬美元,產品出口歐美、中東,并為Alcatel-Lucent、中國移動、中國電信、中國聯通、國家電網、中國石油、以及總裝與總參等規模化應用。
該技術體系的“三步法”預制棒制造工藝屬國際首創,高速拉絲裝備技術達到世界領先水平,光纖抗彎性能屬于國際最高商用水平。獲得授權發明ZL13項,6項國際標準提案已被國際電聯采納,制定國家標準36項,行業標準13項,撰寫《中國材料工程大典》之《通信光纖材料及其工藝》專著1部,科技論文50余篇,獲總裝備部軍隊科技進步一等獎、湖北省科技進步一等獎。
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