烽火通信400G超低損耗光纖研究取得新進展

　　ICCSZ訊    這是一個信息爆炸的社會，每時每刻，都有海量的信息在不同的角落產(chǎn)生。例如智能制造、VR、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等，這些信息需要傳輸通道彼此串聯(lián)才有意義。光纖通信網(wǎng)絡是當前乃至今后相當長時間內(nèi)信息通信的主要傳輸通道。于是，海量的信息紛紛涌入這個通道，要求這個通道更寬、更快，可傳輸?shù)木嚯x更長。

　　光纖通信網(wǎng)絡的基礎傳輸物理媒介是光纖。當光纖通信網(wǎng)絡向超長距離、超大容量、超高速率的“三超”方向發(fā)展時，新的400G乃至超400G系統(tǒng)要求光纖技術向自己的極限進軍，讓光纖的衰減更低，可保持單模傳輸?shù)挠行娣e更大，從而能讓更多的光進入光纖，并以更低的損耗通過光纖。這是一項讓實際能力逼近理論極限的挑戰(zhàn)。全世界的光纖科技工作者都在為之奮斗。目前，美國和日本的幾家世界領先企業(yè)已經(jīng)擁有可以實現(xiàn)這一超低損耗光纖的技術。而作為與世界領先水平距離最為接近的領域之一，我國光纖通信的研究者也不甘落后，紛紛為實現(xiàn)超低損耗光纖技術而努力奮斗。烽火通信作為我國光纖通信的國家隊，責無旁貸地擔負起了向光纖衰減極限進軍、向世界領先水平追趕的任務。

　　降低光纖的衰減是自諾貝爾獎獲得者高錕博士發(fā)表有關光纖的開創(chuàng)性論文后，人們一直努力奮斗的目標。光纖在1550nm的衰減從上世紀70年代光纖剛誕生時的高達20dB/km降到上世紀80年代的不到0.20dB/km。這樣的損耗水平已逼近理論極限的30%。從這個值再往下降，就是鐵棒磨成針的持久功夫了。這需要將光棒內(nèi)分子級乃至更小級別的起伏變得更均勻。另外，對于光纖而言，需要讓芯層折射率高于包層折射率才能形成全反射，從而可以傳輸光信號。因此，通常在石英光纖的芯層摻有提高折射率的鍺，而包裹芯層的包層則為純石英。但超低損耗光纖技術恰恰相反，它要求石英芯層更純，而包層則摻有可降低折射率的氟等物質(zhì)。因此，超低損耗光纖技術相比傳統(tǒng)通信單模光纖技術是一個新跨越。

　　烽火通信的相關研究人員很早就注意到了這一現(xiàn)象。他們首先提出了低損耗單模光纖的概念，在國內(nèi)實現(xiàn)了衰減值低達0.185dB/km單模光纖的規(guī)模量產(chǎn)。該類型光纖不僅完全兼容常規(guī)G.652D光纖，而且成本也可做到與之相一致的水平。目前,該低損耗光纖已在國家電網(wǎng)青海到西藏的工程中得到應用。隨著我國100G通信系統(tǒng)商用化的完全開展，這類光纖將有更大的用途。

　　在此基礎上，為了讓更多的光可通過低損耗光纖傳輸，烽火通信進一步提出了低損耗大有效面積單模光纖理念，也就是3LA光纖。據(jù)悉，烽火通信歷時3 年，于2015年正式向市場推出3LA光纖，這是一種有效面積130μm2，衰減小于0.183dB/km的低損耗大有效面積光纖。在研究這種光纖的基礎上，烽火通信業(yè)界獨家創(chuàng)新提出的三步法工藝也日趨成熟。三步法工藝的提出是相對于傳統(tǒng)兩步法工藝而言的。傳統(tǒng)的兩步法工藝，例如PCVD+RIC、 MCVD+RIC、VAD+OVD等，當需要兼顧低損耗和大有效面積兩個技術指標時，面臨提高纖芯折射率容易、降低包層折射率困難的問題。三步法工藝采用 “VAD+PCVD+OVD”，它利用了VAD適合制造低損耗乃至超低損耗的純石英芯層，PCVD則適合制造折射率較低的下凹包層優(yōu)勢，同時還利用OVD 高效率優(yōu)勢來保障更低生產(chǎn)成本。由此，則不僅低損耗大有效面積單模光纖可高效率高質(zhì)量研制，而且超低損耗光纖也有了研制基礎。

　　國內(nèi)三大電信運營商也在不斷探索適合未來400G及以上系統(tǒng)的下一代光纖。其中，中國聯(lián)通展開了G.654陸地化應用的研究，在試點工程中，烽火 3LA光纖能較好地與系統(tǒng)兼容，待后續(xù)濟青干線400G系統(tǒng)進一步驗證傳輸效果。中國移動和中國電信也開始在實驗室進行G.654光纖傳輸性能的研究。 400G乃至超400G通信系統(tǒng)要求光纖的衰減更低，朝超低損耗光纖邁進。

　　隨著三步法工藝相互融合的關鍵技術越發(fā)成熟，超低損耗光纖研制面臨的包括低損耗純硅芯、摻氟下凹包層等難題均可迎刃而解。另外，三步法工藝還可通過調(diào)整不同工藝間的材料搭配，進一步降低芯層和包層間因材料黏度匹配問題帶來的芯包間的應力，從而將光纖的損耗進一步降低。就這樣，我國的光纖科研工作者一步步追趕著光的步伐，力圖讓光纖的衰減降到更低。據(jù)悉，烽火通信已能提供1550nm衰減達到0.160～0.170dB/km以內(nèi)的超低損耗光纖。而且這一光纖還具有可達到G.657A1的抗彎曲能力，從而大幅提高了超低損耗光纖的應用范圍。

　　當光纖的損耗降低到理論極限10%左右的水平時，就需要充分挖掘現(xiàn)有技術的潛力，不斷積累一點一滴的創(chuàng)新成果，最終引發(fā)從量變到質(zhì)變的創(chuàng)新跨越。拉絲退火技術就是這樣應運而生的。當研制的光纖高速拉絲塔的拉絲速度達到2800m/min這一世界領先水平時，烽火通信的科研工作者繼續(xù)開展了極限創(chuàng)新。他們在高速拉絲塔上實現(xiàn)了分段式快速應力退火技術，在保證高速拉絲提升效率的同時，可有效降低光纖內(nèi)應力，從而將光纖的衰減再降低。據(jù)了解，目前這些科研工作者正努力將這一技術與三步法等光棒工藝進行更進一步的融合創(chuàng)新，從而積累出可實現(xiàn)更低損耗的超低損耗光纖的跨越式創(chuàng)新。

　　歷經(jīng)30載風雨磨礪，烽火通信始終聚焦客戶需求，以品質(zhì)為根基，以創(chuàng)新為使命，專注于光纖光纜新產(chǎn)品的開發(fā)和工藝提升，奮力推動我國光纖光纜產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。