《人民邮电报》烽火通信攻克超强抗弯光纤关键技术

竟十年之功摘取皇冠上的明珠

 

 

　　近期，在刚刚落下帷幕的2014年度“中国通信学会科学技术奖”评选活动中，烽火通信“超强抗弯光纤关键技术、制造工艺及成套装备”项目，凭借其深厚的技术积累和领先的技术优势，从众多高水平的研究成果中脱颖而出，荣获中国通信学会科学技术一等奖。在此之前，该项目已经获得总装备部军队科技进步一等奖、湖北省科技进步一等奖。

 

　　超强抗弯：光纤技术皇冠上的明珠

 

　　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。国际先进企业投入巨资进行了大规模研究，试图在这一光纤新技术领域继续占领技术和市场的制高点。对我国而言，抗弯光纤技术是在光纤通信领域实现弯道超车的突破口。如能实现抗弯技术等高端光纤技术的创新突破，形成系列技术和市场的全面解决方案，将不仅能获得抗弯光纤等光纤新技术的切蛋糕机会，而且还能反哺常规光纤技术市场，使原有受制于国外知识产权限制的光棒、光纤核心装备行业等能放开手脚，获得大踏步前行的机会，实现“棒纤缆”一体化全面发展，进而带动我国光纤通信技术快速提升。

 

　　烽火通信秉承武汉邮电科学研究院三十余年的技术积累和沉淀，历经十年之功，在国家“973”、“863”和“科技支撑”等计划支持下，实现了“超强抗弯光纤关键技术、制造工艺及成套装备”的创新和产业化突破，连续攻克了“设计、工艺、装备”三大核心光纤技术体系，突破了美日欧技术封锁与专利壁垒，掌握了超强抗弯光纤从关键技术到制造工艺再到成套装备的一揽子解决方案，研制成功最小弯曲半径可达2mm的超强抗弯光纤，拉丝速度达2800m/min的全球领先的高速拉丝塔，突破了光纤行业“制造工艺与成套装备”的瓶颈制约，为我国光纤光缆行业的全面发展奠定了知识产权、技术和装备三大基础，从而为我国光纤产业“由大到强”、与国际光纤巨头抗衡打下了良好基础，有力支撑了宽带中国战略的实施。

 

　　该项目突破专利壁垒，实现光纤弯曲半径从数十mm量级降低到mm量级规模生产，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，其中出口超8亿元。烽火通信已成为国内三大电信运营商工程用量最大的光缆供应商，全球第二大光缆供应商。烽火超强抗弯光纤光缆产品广泛应用于国家一级干线网、二级干线网、城域网与接入网络，有力支撑了国家5000亿元的宽带信息化建设。中国科学院院士陈国良在973验收意见中这样评价：“该课题提出了弯曲不敏感光纤的三步法光棒工艺方法；实现了国际领先水平高速拉丝技术；研制的超强抗弯单模光纤的最小弯曲半径达2mm；提交了接入光纤光缆国际标准文稿2份，填补了国内空白。”日本国际光纤知名专家铃木秀雄专程到烽火通信考察，并高度赞赏烽火通信：“拉丝装备及拉丝技术已经达到了国际领先水平，令人叹服。”

 

    瞄准全球第一，自主研制光棒装备

 

　　及高速拉丝塔等成套装备

 

　　2011年，商务部对进口光纤的反倾销裁定，为国内光纤产业提供了发展的时间和空间。反倾销措施到2016年解除，到那时，国内光纤产业将直面全球竞争。因此，在这3年多的时间里，能不能快速提升竞争力，决定着我国光纤产业的前途和命运。同时，近年来国内光纤市场需求旺盛，出现了供不应求的局面，每年的应用总量大约占全球的一半，这对我国企业的自主研发和创新能力提出了更高的要求。一味地靠买设备进行扩产并不能给企业带来核心竞争力，反倒会形成竞争红海，削弱我国企业与国际领先企业的竞争能力。烽火作为国内光纤光缆的龙头企业，有责任树立自主创新的标杆，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，烽火在进入二十一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，包括：无损隔热等离子体谐振腔，沉积和成棒旋转密封装置（磁流体轴向密封技术，真空状态下的泄漏率达到10-10Pa/m3/s），电感应熔缩装置（较传统的氢氧焰热源的温度场更为稳定）。

 

　　如果说光棒装备是关系光纤设计与工艺实现的核心，那么光纤拉丝装备则是光纤产业化的基础。国外进口拉丝塔，技术上不一定能完全达到要求，而且价格昂贵，后续的维修、升级改造成本高。而烽火从事光通信研究多年，从这里拉出了中国第一根实用化光纤，即便在“巴统”时期，包括制棒、检测、材料提纯都是自己来做，积累了丰富的经验和技术诀窍。因此经过深入评估后，烽火果断决定自主研发拉丝塔。

 

　　瞄准世界领先的高速拉丝塔目标，自建拉丝塔项目正式启动。十余年的积累和不断探索，让项目组用比国外企业拉丝塔研制建设不到一半的时间，建成了达到世界最高拉丝速度的高速拉丝塔，费用也只相当于引进国外设备的一半。

 

惊人的突破，源自艰辛的付出

 

　　再先进、再高超的设备，都是人做出来的。拉丝塔项目的成功来之不易，没有一支敢打硬仗的队伍，用一半的时间、一半的预算达到业界一流的设计水准，几乎是无法想象的。

 

　　在2012年3月董事会批准拉丝塔建设项目之后，整个项目团队举行了一次别开生面的动员会。大会特别邀请了项目组成员的家属，向他们介绍了这个项目对于发展烽火光纤产业的重要性，恳请他们在今后很长的一段时间里给予理解和支持。令人感动的是，烽火员工对于振兴中国光纤产业有一种特别的责任感和使命感，这在一般市场经济条件下的企业里是看不到的。而整个项目实施的过程，团队员工的家属都给予了最大程度的配合。光纤的拉制技术实际包含三个层面：光纤拉制的装备技术、光纤拉制的工艺技术和光纤拉制的管理技术。新建的拉丝塔要形成大尺寸光棒的高速拉制技术，需要实现这三个方面的全面精细化改进。对大尺寸光棒的拉制而言，在装备方面主要涉及高温炉及发热元件、吊棒系统、涂覆系统、牵引收丝系统等；在工艺技术方面，则主要涉及高速的升速技术、直径控制技术和控制系统技术等；在管理技术方面，则有拉丝异常的管理、连续拉制的不间断管理、整体效率提升的方法等。而拉丝塔的建设过程，和工艺改进、管理改进是同步进行的，这里面凝结了建设团队的大量心血和智慧。与购买设备不同，自行开发，就要大到一个高温容器小到一颗螺丝钉，全部需要自己购买或生产。建设拉丝塔项目时，大家深刻感受到国内工业加工能力还有待于提高，很多零部件采购回来质量不达标，需要技术人员进行改造。从拉丝塔顶开始直到底层的生产线，随处可见项目团队为了降本增效、改善拉纤工艺所作出的努力。就是在这样困难的条件下，全体员工夜以继日地工作，付出大量艰苦卓绝的劳动，终于提前完成了预期目标。这种使命感、责任感是用多少钱、多少利益都无法估量的，这也是烽火作为中国“光通信专家”的立身之本。

 

严苛的内控标准，铸就超一流品质

 

　　烽火通信一贯以高质量产品交付为己任，产品的内控指标比国家标准严格很多，远高于行业平均水平，而所有的成本核算都是在达到内控标准的前提下进行控制。比如，用一根大尺寸光棒拉出的光纤，最长可以到2000多公里。中间如果有一个点出了质量问题，就有可能影响整个光纤链路的通信功能。因此，拉纤过程的控制绝对要达到“高精尖”的标准。烽火通信2013年完成的四座拉丝塔，拉纤速度达到2800米/分钟，比业界较好水平的2000米/分钟高出40%。2800米/分钟，相当于时速170公里，所有的操作、控制、切换都在电光火石之间完成，不允许有丝毫差错。

 

　　再如，一根光纤的包层直径国家标准要求为125±1微米，烽火通信的控制水平是125±0.3微米以下；光纤的涂层直径国际标准是245±10微米，烽火的内控标准为245±3微米。其误差精度相当于业界平均水平的10倍。此外，光纤的内涂层没有国际标准，业界平均的控制精度在±10微米，而通过精细的控制技术，烽火的内控标准达到了±1微米。因此可以自豪地说，烽火的光纤质量比业界平均水平明显高出一大截。

 

　　2016年以后，国外的光纤要进入中国市场，中国的光纤也必然要走向世界。因此，企业要想生存发展，就必须以全球的视野、站在国际竞争的高度来打造产品竞争力。烽火前后历经十余年，自主开发出PCVD和高速拉丝装备，攻克并掌握了“高性能超强抗弯光纤关键技术、制造工艺及成套装备”技术，解决了“光棒、光纤核心装备及工艺等核心技术依赖国外”的问题，实现光纤弯曲半径从数十mm量级降低到mm量级规模生产。同时烽火突破了光纤产业化的关键装备技术，拉丝速度达到全球最高水平，提升我国光纤产业生产效率40%，为我国光纤光缆产业“由大做强”创造了“知识产权、工艺、装备”三大技术体系，打破了欧美日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，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。因此，烽火光纤在质量和成本两方面已经完全具备了到国际市场闯荡、与国际顶级巨头一较高下的强大实力。
 

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