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烽火光纖光纜技術榮獲中國通信學會一等獎

2019年12月10日 09:35  CCTIME飛象網  

古時候,邊疆戰士發現了敵人的蹤跡,會點燃烽火臺上的狼煙,將敵訊傳遞給后方,這是古老的光通信。今天,工程師們用石英做成的光纖來傳輸光信號,將海量的信息在全球各地快速流轉。光纖是簡單的,它晶瑩剔透,由泥土中就有的二氧化硅和其他幾種材料混合而成。光纖也是復雜的,雖然其由簡單的材料組成,但通過不同的“配方”和不同的結構能實現多種不同的傳輸性能。

隨著全球的信息化,光纖已從光纖通信的基石升級為信息技術的基礎媒介。在互聯網+、物聯網5G等技術的驅動下,世界各國相繼提出了全光網絡的構建,讓信息的采集、傳遞和處理均通過光的形式來處理,大幅提升信息傳輸容量和傳輸速率。涵蓋太空、地面、海洋等各種場景的應用,要求光纖光纜向微結構技術發展。微結構光纖技術涉及范圍具有多學科性,其基本理論問題(如光子局域化理論和光子能帶理論等)仍處于探索之中,結構設計缺乏先例可循,現有工藝難以適用。

烽火在國家“973”、“863”和國家重點自然基金等項目支持下,系統研究光纖的科學原理、工藝和裝備,在結構設計、研制工藝和產品開發等諸多領域取得了開拓性的技術創新成果,成功研制出高穩定性微結構光纖光纜關鍵技術,使我國在該領域的創新能力躋身于世界領先行列。憑借該成就,烽火榮獲2019年度中國通信學會技術發明一等獎。

頒獎現場

榮譽證書

針對結構與功能的定向設計科學難題,烽火建立了微結構光纖的動力學形成模型,并開發出微結構光纖制備中的動力學機制與精確控制方法。烽火提出了“三段式無縫連接的窄溫場”控制、機械化點陣排列等創新技術,建立了一套具有自主知識產權的光子晶體光纖精確制備工藝體系,形成了具有功能收斂特性的可形成結構性能穩定參數設計的微結構光纖研制平臺,實現了微結構光纖微孔毫米級到微米級的精確穩定制備。烽火解決了“多根”石英毛細管“集成體復合材料”的高溫熔體難以控制等工藝難題,保證了微結構光纖內部結構的均勻性,提升了其性能的可靠性。

圖一:保偏光子晶體光纖

圖二:中空帶隙光子晶體光纖

圖三:雙包層摻鐿光子晶體光纖

以此為基礎,烽火研制出中國第一根中空帶隙光子晶體光纖,逼近微孔占空比的理論優化極限開發出近期世界最細的高性能保偏光子晶體光纖,將已有保偏光子晶體光纖從國際通行的250微米降低為135微米。作為航空航天等領域的精準導航用核心部件,烽火的細徑高性能保偏光子晶體光纖在天舟一號貨運飛船上等工程中成功應用。

圖一:高非線性光子晶體光纖

圖二:多芯少模光纖

圖三:OAM微結構光纖

烽火在國內首次拉制出零色散點在1060nm的光子晶體光纖、創新研制出高性能的支持96個OAM模態傳輸的OAM微結構光纖和低損耗的少模多芯光纖。利用少模多芯光纖,實現了1.06Pbit/s超大容量波分復用及空分復用的光傳輸系統實驗,實現了傳輸容量從Tbit/s向Pbit/s的跨越,傳輸130TB(1TB=1000GB)數據僅需1秒,該數據容量相當于4000多萬首歌曲,或300億人同時雙向通話。烽火將繼續創新,與國內同行一起,實現諸多新型光纖的創新研制和產業化,為我國信息技術的發展做出貢獻。

編 輯:孫秀杰
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