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長飛光纖光纜股份有限公司股票代碼:601869.SH / 06869.HK

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6月14日,在2023中國光網(wǎng)絡研討會上,長飛光纖光纜股份有限公司基礎研發(fā)部經(jīng)理張磊介紹了下一代主流光纖的演進方向,國內(nèi)、國際產(chǎn)業(yè)界對新型光纖的研發(fā)進展。
張磊基礎研發(fā)部經(jīng)理
長飛光纖光纜股份有限公司基礎研發(fā)部經(jīng)理張磊呼吁,希望產(chǎn)業(yè)界和學術界在下一代通信光纖研究上合作共贏,路線選擇上保持開放性,在相關產(chǎn)品技術研發(fā)上,充滿信心也要保持耐心。

一般而言,一種新型光纖從研發(fā)到規(guī)模商用需要經(jīng)歷較長的時間。張磊認為主要經(jīng)歷三個階段:

第一步要完成理論驗證,學術界、產(chǎn)業(yè)界、產(chǎn)業(yè)鏈上下游要形成共識; 第二步要形成工業(yè)化生產(chǎn)能力,并進行實驗室和現(xiàn)網(wǎng)條件下的測試; 第三步要完成產(chǎn)品定型及行業(yè)標準化,啟動現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模應用。

以G.654.E光纖為例。2010年,長飛啟動超低衰減及大有效面積光纖研發(fā);2014年,完成原型樣品及實驗室傳輸測試;2016年,啟動第一條G.654光纜陸地現(xiàn)網(wǎng)實驗;2017年,ITU-T組織完成G.654.E標準發(fā)布;2018—2019年,三大電信運營商和電網(wǎng)全部完成現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務承載下的驗證;2022年,G.654.E實現(xiàn)百萬芯公里現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模部署。

既然新型光纖的研發(fā)周期較長,產(chǎn)業(yè)界需要預見未來二十年的光網(wǎng)絡的演進方向,以及新的應用場景。張磊表示,從研發(fā)進展來看,光通信行業(yè)從波長平坦和降低衰減兩個方向?qū)ΜF(xiàn)有光纖的性能進行持續(xù)改進,但更重要的是尋找可以支持未來20年或更長時間容量持續(xù)增加的下一代主流光纖。

學術界和產(chǎn)業(yè)界普遍認為,下一代光纖需要具備高性能、大容量、低成本等三個主要特征,依照這些特征,空分復用(SDM)光纖和空芯光纖是其中兩條主要的技術路線。

所謂的SDM是指在不同空間位置傳輸不同信號的復用方式,就相當于在同一條路上增加車道數(shù)量,以此達到增加車流量的效果。常見的SDM光纖主要有多芯光纖、少模光纖、軌道角動量光纖等。

空芯光纖,也叫做空芯反諧振光纖,與普通光纖相比,其內(nèi)部是中空的。眾所周知,光在真空傳播速度為每秒30萬公里,遠高于在玻璃介質(zhì)中的傳輸速度,空芯光纖利用光傳輸?shù)倪@個特性,能夠大大降低光信號在光纖中的傳導損耗,實現(xiàn)更低時延和更高帶寬。

當前,國外已經(jīng)啟動了SDM光纖的現(xiàn)網(wǎng)測試,日本廠商聯(lián)合歐洲的合作伙伴在意大利部署了全球第一條空分光纖,并且日本廠商在多芯光纖海纜方面研究成果顯著;空芯光纖方面,美國微軟公司也在2022年底宣布收購業(yè)內(nèi)領先的空芯光纖初創(chuàng)企業(yè)Lumenisity,加速此類光纖的產(chǎn)業(yè)化進程。而在國內(nèi),也已有多家廠商推進SDM光纖和空芯光纖的研發(fā)。

長飛在相關新型光纖研發(fā)領域積極布局,在十三五和十四五期間,依托國家重點研發(fā)計劃等科技項目,和相關高校院所和運營商等合作單位充分合作,積極推進相關產(chǎn)品的批量制備和應用;尤其是在去年,長飛承擔了十四五周期內(nèi)的第一個空芯反諧振光纖國家重點研發(fā)項目中關于光纖制備的課題,也是目前國際范圍內(nèi)少數(shù)可以實現(xiàn)公里級別空芯反諧振光纖制備的企業(yè)之一。

在空芯光纖方面,國內(nèi)已經(jīng)初步具備各種規(guī)格玻璃管以及毛細管的批量化生產(chǎn)能力,但需要搭建玻璃毛細管的幾何參數(shù)的在線測試能力,以及精密焊接和精確切割。目前,長飛已經(jīng)完成全套關鍵原材料自研能力搭建,并持續(xù)高速迭代,公里級光纖衰減典型值在1dB/km左右,下一步集中力量解決批量化生產(chǎn)、統(tǒng)一測試方法及參數(shù)、攻克耦合和熔接等 挑戰(zhàn)。

最后,張磊呼吁,希望產(chǎn)業(yè)界和學術界在下一代通信光纖研究上合作共贏,路線選擇上保持開放性,在相關產(chǎn)品技術研發(fā)上,充滿信心也要保持耐心。

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