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烽火通信诞生“中国速度”在国际上首创“TS-SEED光纤技术体系”

来源: 作者: 时间:2013-04-15

    面对“宽带中国”新战略需求,烽火通信科技股份有限公司打破国外技术封锁与专利壁垒,创立了“TS-SEED光纤技术体系”,解决了我国 “预制棒工艺”短板,突破了高速拉丝的五大技术难关,拉丝塔速度达2400米/分钟,比目前国际最高水平高400米/分钟,为我国生产低成本高品质光纤产品扫除了障碍。

    托起中国光纤“芯”

    烽火通信是由武汉邮科院改制而来。1977年,武汉邮科院的科研工作者在赵梓森院士的带领下,在世界第一根光纤诞生后的第六年,用“土法”拉出了我国第一根实用化光纤,这一 “成果”被认为是中国最接近世界前沿的一次突破。

    之后的20年,我国光纤通信技术虽然也在不断地进步,但最大的问题是研究成果远离市场需求,造成了科研与产业脱节,许多技术的商用化水平都大大地落后于发达国家。2000年前后,欧美日通信巨头在全球蓬勃发展,占据了中国几乎所有的光通信骨干网;而我国支撑光通信产业发展的技术能力弱,共性技术、关键技术严重依赖国外。

    烽火通信正是在这样艰难的环境下,改制上市与国际光纤通信巨头在市场上短兵相接,展开竞争。短短13年,烽火通信在光纤技术领域踏上一个又一个台阶,创立了一代又一代技术体系,为我国的光纤行业技术进步与宽带基础设施建设作出了重大贡献。

    回顾烽火为光纤光缆行业技术进步的贡献,大体可分为四个技术体系阶段。第一阶段:首创了我国实用化光纤的制作方法和全套装备,开发出我国第一批符合ITU(国际电信联盟)标准的实用化光纤,建立了光纤、光缆技术研究和工艺技术体系,创建了多项具有我国光通信发展里程碑意义的光通信系统和工程,解决了我国通信光纤“从无到有”的难题。

    第二阶段:建立中国的“PCVD+RIT两步法”工艺光纤技术体系,研制系列光纤光缆国家标准与行业标准及系列装备,解决了我国光纤进入批量生产的关键性难题,使我国早期的预制棒研究成功突破了西方的技术封锁,为我国光纤通信的发展奠定了一定的工艺技术基础与设备技术基础。

    第三阶段:建立“PCVD+OVD两步法”混合工艺光纤技术体系,解决了我国“骨干网与城域网建设”必需的大容量长途传输光纤规模化生产问题,为我国光纤产业“由小到大”,形成产业集群作出了重要贡献。“两步法”混合工艺技术的提出与规模化推广应用,大大提高了ITU-T G.652单模光纤预制棒的生产效率,国内形成了武汉和江浙两大光纤规模化生产基地。

    第四阶段:首创“TS-SEED三步法”工艺技术体系,解决了低损耗抗弯曲光纤的系列技术难题,为我国“接入网建设”提供了关键材料,给“宽带中国”战略的实施奠定了坚实的基础。

    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。

    光纤预制棒是制作光纤光缆的重要基础材料,被誉为光通信产业“皇冠上的明珠”,占据光纤光缆产业链70%以上的利润。但是,我国光纤企业拉丝用的G.652单模光纤预制棒一直依赖进口。

    为解决我国光纤预制棒的技术瓶颈,烽火通信分析了我国光纤通信技术发展走势后认为,骨干网和城域网建设完成后,宽带入户的接入网建设将是光纤宽带网的必经之路。接入网建设面临着全新的严峻挑战:建设环境不再是宽阔的田野,而是密集的居民区等狭小的空间,光纤经常遭遇残酷的小半径弯曲状态,光纤弯曲损耗大、光信号发生丢失、光传输不可靠,必须开发具备良好抗弯曲能力的光纤以适应接入网络建设的新需求。骨干网与城域网建设犹如人身上的大动脉,而接入网犹如人身上的毛细血管,该光纤的需求量将超过单模光纤,并且将逐渐取代G.652光纤,成为未来光纤技术的主流。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。

    但是,原来应用于G.652光纤预制棒“两步法”制造工艺非常不适合该新光纤的制造,碰到一系列的技术难题。为此,烽火人默默地展开自主攻关,利用几十年的技术沉淀与积累的经验,经过与国家级专家的艰苦攻关与自主创新,创立了“TS-SEED光纤技术体系”。该体系包括三步法光棒工艺(TS)、波导结构(S)与增强抗弯(E)、装备(E)、拉丝与氘化(D)等核心技术,简称TS-SEED光纤技术体系。

    自主开发世界领先的高速拉丝塔

    烽火通信创立的“TS-SEED光纤技术体系”,在国际上独辟蹊径,攻克了世界级的系列技术难题。

    为解决光纤在小弯曲半径(30mm以下)应用情况下衰减增大的技术难题,发明了内包层折射率下凹型波导结构来增强抗弯的科学方法。该方法可选择性地调节光纤中某一模式的泄露率,有效控制光纤的弯曲损耗。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2mm的弯曲半径,优于国际商用水平2倍,满足了FTTX光纤入户等国家宽带基础设施建设的重大需求,并使我国在新型抗弯曲光纤方面占据了知识产权的制高点,领先了国际光纤巨头。

    为解决传统的先芯棒后包层的“两步法”工艺难以实现内包层折射率下凹型波导结构的难题,首次提出“三步法”预制棒制造工艺,解决了波导结构精细化控制和低衰减控制等工艺技术难题。

    为解决高速拉丝技术难题及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,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考察并赞赏烽火光纤的技术水平。

    在攻克“TS-SEED核心技术”基础上,烽火实现了“棒纤缆”的自主开发与规模生产,形成了“知识产权、工艺、装备”三大技术体系。并研制了我国首个“光纤到户”标准性文件(YD/T 1636-2007),完成了包括2008宽带奥运工程在内的系列FTTH工程。该项目技术产品销售收入20.78亿元,出口创汇3331万美元,产品出口欧美、中东,并为Alcatel-Lucent、中国移动、中国电信、中国联通、国家电网、中国石油、以及总装与总参等规模化应用。

    该技术体系的“三步法”预制棒制造工艺属国际首创,高速拉丝装备技术达到世界领先水平,光纤抗弯性能属于国际最高商用水平。获得授权发明专利13项,6项国际标准提案已被国际电联采纳,制定国家标准36项,行业标准13项,撰写《中国材料工程大典》之《通信光纤材料及其工艺》专著1部,科技论文50余篇,获总装备部军队科技进步一等奖、湖北省科技进步一等奖。

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