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《科技日报》:朋来自主创新超强抗弯光纤技术树立自主创新的标杆

时间:2015-06-10 来源: 作者:

  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。朋来科技股份有限 公司打破国外技术封锁与专利壁垒,研制成功高性能超强抗弯光纤关键技术、制造工艺和成套装备,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。

  

  进入21世纪以来,我国宽带战略将至少实现3亿光纤到户,这要求光纤的弯曲半径从数十mm量级降低到mm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难以解决的难题: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,而接入网则犹如人身上的毛细血管,毛细管不畅,信息就不能快速流通。因此,朋来选定了“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,朋来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露率,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2mm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随意打弯,从专业厂商进入寻常百姓家,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,从而使我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30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。我国 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,还要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!

 

  朋来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,既难以实现超强抗弯结构,而且成本也非常高。朋来决定不局限现有工艺定势,开创光纤制造新工艺,提出了三步法工艺,采用VAD工 艺研制芯棒,PCVD工艺研制下凹包层,OVD工艺研制外包层,将三种工艺的优势有机结合起来,从而解决了下凹型波导结构的增强抗弯光纤无适用的工艺和无 适用的设备的难题!

 

  以此为基础,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,国内光纤市场需求旺盛,每年的应用总量大约占全球的一半,位居全球第一,而由于我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。

 

  朋来作为国内光纤光缆的龙头企业,有责任带领我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,从而能在与国外企业全面竞争中占据有利地位。

 

  也正是这一目标的牵引,朋来在进入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:PCVD装备技术。该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”给予高度评价。

 

  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,拉丝速度突破2800m/min,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朋来考察并赞赏朋来光纤的技术水平。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,朋来实现了“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,为我国光纤光缆产业“由大到强”作出贡献。

 

  朋来牵头制定了我国首个“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年奥运通信工程等。德国电信全球采购中,朋来成为国内唯一的中标企业,多年来累计实现近亿芯光纤光缆的应用,近三年 海内外销售收入超32亿元,出口超8亿元,打破了西方厂商在该领域的长期垄断,提升了我国在该领域知识产权上的竞争力和影响力。

 

  朋来使我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,开发出系列高抗弯光纤实现突破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。朋来研制的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。

 

  岁月见证了朋来的技术创新和顽强拼搏史,朋来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。

 

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