面對“寬帶中國”新戰(zhàn)略需求,烽火通信科技股份有限公司打破國外技術(shù)封鎖與專利壁壘,創(chuàng)立了“TS-SEED光纖技術(shù)體系”,解決了我國 “預(yù)制棒工藝”短板,突破了高速拉絲的五大技術(shù)難關(guān),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(chǎn)低成本高品質(zhì)光纖產(chǎn)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(lǐng)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(shù)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(chǎn)業(yè)脫節(jié),許多技術(shù)的商用化水平都大大地落后于發(fā)達國家。2000年前后,歐美日通信巨頭在全球蓬勃發(fā)展,占據(jù)了中國幾乎所有的光通信骨干網(wǎng);而我國支撐光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)能力弱,共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)嚴重依賴國外。
烽火通信正是在這樣艱難的環(huán)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(shù)領(lǐng)域踏上一個又一個臺階,創(chuàng)立了一代又一代技術(shù)體系,為我國的光纖行業(yè)技術(shù)進步與寬帶基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作出了重大貢獻。
回顧烽火為光纖光纜行業(yè)技術(shù)進步的貢獻,大體可分為四個技術(shù)體系階段。第一階段:首創(chuàng)了我國實用化光纖的制作方法和全套裝備,開發(fā)出我國第一批符合ITU(國際電信聯(lián)盟)標準的實用化光纖,建立了光纖、光纜技術(shù)研究和工藝技術(shù)體系,創(chuàng)建了多項具有我國光通信發(fā)展里程碑意義的光通信系統(tǒng)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(shù)體系,研制系列光纖光纜國家標準與行業(yè)標準及系列裝備,解決了我國光纖進入批量生產(chǎn)的關(guān)鍵性難題,使我國早期的預(yù)制棒研究成功突破了西方的技術(shù)封鎖,為我國光纖通信的發(fā)展奠定了一定的工藝技術(shù)基礎(chǔ)與設(shè)備技術(shù)基礎(chǔ)。
第三階段:建立“PCVD+OVD兩步法”混合工藝光纖技術(shù)體系,解決了我國“骨干網(wǎng)與城域網(wǎng)建設(shè)”必需的大容量長途傳輸光纖規(guī)模化生產(chǎn)問題,為我國光纖產(chǎn)業(yè)“由小到大”,形成產(chǎn)業(yè)集群作出了重要貢獻。“兩步法”混合工藝技術(shù)的提出與規(guī)?;茝V應(yīng)用,大大提高了ITU-T G.652單模光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)效率,國內(nèi)形成了武漢和江浙兩大光纖規(guī)模化生產(chǎn)基地。
第四階段:首創(chuàng)“TS-SEED三步法”工藝技術(shù)體系,解決了低損耗抗彎曲光纖的系列技術(shù)難題,為我國“接入網(wǎng)建設(shè)”提供了關(guān)鍵材料,給“寬帶中國”戰(zhàn)略的實施奠定了堅實的基礎(chǔ)。
攻克“低損耗抗彎曲光纖技術(shù)”
頭發(fā)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(yù)制棒是制作光纖光纜的重要基礎(chǔ)材料,被譽為光通信產(chǎn)業(yè)“皇冠上的明珠”,占據(jù)光纖光纜產(chǎn)業(yè)鏈70%以上的利潤。但是,我國光纖企業(yè)拉絲用的G.652單模光纖預(yù)制棒一直依賴進口。
為解決我國光纖預(yù)制棒的技術(shù)瓶頸,烽火通信分析了我國光纖通信技術(shù)發(fā)展走勢后認為,骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)建設(shè)完成后,寬帶入戶的接入網(wǎng)建設(shè)將是光纖寬帶網(wǎng)的必經(jīng)之路。接入網(wǎng)建設(shè)面臨著全新的嚴峻挑戰(zhàn):建設(shè)環(huán)境不再是寬闊的田野,而是密集的居民區(qū)等狹小的空間,光纖經(jīng)常遭遇殘酷的小半徑彎曲狀態(tài),光纖彎曲損耗大、光信號發(fā)生丟失、光傳輸不可靠,必須開發(fā)具備良好抗彎曲能力的光纖以適應(yīng)接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的新需求。骨干網(wǎng)與城域網(wǎng)建設(shè)猶如人身上的大動脈,而接入網(wǎng)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(shù)的主流。因此,烽火通信選定了“低損耗抗彎曲光纖技術(shù)”作為主攻方向。
但是,原來應(yīng)用于G.652光纖預(yù)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(shù)難題。為此,烽火人默默地展開自主攻關(guān),利用幾十年的技術(shù)沉淀與積累的經(jīng)驗,經(jīng)過與國家級專家的艱苦攻關(guān)與自主創(chuàng)新,創(chuàng)立了“TS-SEED光纖技術(shù)體系”。該體系包括三步法光棒工藝(TS)、波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(S)與增強抗彎(E)、裝備(E)、拉絲與氘化(D)等核心技術(shù),簡稱TS-SEED光纖技術(shù)體系。
自主開發(fā)世界領(lǐng)先的高速拉絲塔
烽火通信創(chuàng)立的“TS-SEED光纖技術(shù)體系”,在國際上獨辟蹊徑,攻克了世界級的系列技術(shù)難題。
為解決光纖在小彎曲半徑(30mm以下)應(yīng)用情況下衰減增大的技術(shù)難題,發(fā)明了內(nèi)包層折射率下凹型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)來增強抗彎的科學(xué)方法。該方法可選擇性地調(diào)節(jié)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(shù)壁壘,同時避免了高摻雜鍺引起光纖衰減增大的技術(shù)弊端,實現(xiàn)了單模光纖2mm的彎曲半徑,優(yōu)于國際商用水平2倍,滿足了FTTX光纖入戶等國家寬帶基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重大需求,并使我國在新型抗彎曲光纖方面占據(jù)了知識產(chǎn)權(quán)的制高點,領(lǐng)先了國際光纖巨頭。
為解決傳統(tǒng)的先芯棒后包層的“兩步法”工藝難以實現(xiàn)內(nèi)包層折射率下凹型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的難題,首次提出“三步法”預(yù)制棒制造工藝,解決了波導(dǎo)結(jié)構(gòu)精細化控制和低衰減控制等工藝技術(shù)難題。
為解決高速拉絲技術(shù)難題及制約產(chǎn)品低成本規(guī)模化制造的關(guān)鍵裝備瓶頸,自主開發(fā)了高速拉絲塔等成套裝備,創(chuàng)立了世界領(lǐng)先水平的高速拉絲技術(shù),多名國際同行專家來烽火考察并贊賞烽火光纖的技術(shù)水平。
在攻克“TS-SEED核心技術(shù)”基礎(chǔ)上,烽火實現(xiàn)了“棒纖纜”的自主開發(fā)與規(guī)模生產(chǎn),形成了“知識產(chǎn)權(quán)、工藝、裝備”三大技術(shù)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(nèi)的系列FTTH工程。該項目技術(shù)產(chǎn)品銷售收入20.78億元,出口創(chuàng)匯3331萬美元,產(chǎn)品出口歐美、中東,并為Alcatel-Lucent、中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、國家電網(wǎng)、中國石油、以及總裝與總參等規(guī)?;瘧?yīng)用。
該技術(shù)體系的“三步法”預(yù)制棒制造工藝屬國際首創(chuàng),高速拉絲裝備技術(shù)達到世界領(lǐng)先水平,光纖抗彎性能屬于國際最高商用水平。獲得授權(quán)發(fā)明專利13項,6項國際標準提案已被國際電聯(lián)采納,制定國家標準36項,行業(yè)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。