烽火通信超低损耗大有效面积新型光纤开发获新进展

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烽火通信具有国际一流水平的3200m/min光纤拉丝技术

随着数据通信及互联网络的高速发展，网络点到点、在线应用及视频业务都呈现出爆炸式增长，海量数字媒体内容已经引发了互联网流量出现十倍甚至百倍的急速增长，这导致了电信骨干网的流量每年正以50%～80%的速度飞速增长。同时伴随“互联网+”行动计划的出台，对网络的带宽、业务快速提供、网络灵活性等方面都提出了更高的需求。作为流量承载主体的光传输网，为满足用户新的需求，只有扩大网络容量，增加网络灵活性，才能适应技术的演进发展潮流。诺基亚贝尔实验室下属贝尔实验室最近发布一份研究报告显示，个人及商务用户对移动内容的渴求正在与日俱增，服务提供商必须不断加大对5G、云技术等领域的投入，否则将无法应对并满足用户需求。未来数年间，音视频数据流量将持续增长，在数据流量增量中占据最大占比，到2020年时这一数字将达到79%。这对未来通信系统是一个巨大挑战。
目前已在各大运营商商用的100G系统虽可暂时满足目前通信业务流量及网络带宽需求，但100G系统在不断成倍数增长的通信业务流量宽带需求下，显得力不从心，400G及超400G光纤通信技术的应用需求越来越迫切。各大光纤厂商相继推出适用于400G系统的光纤，比如烽火3LA光纤，长飞远贝超低损耗大有效面积光纤，中天低损耗大有效面积光纤等。
据悉，烽火通信历时3年研发，于2015年正式向市场推出3LA光纤，一种有效面积130um2，衰减小于0.183dB/km的低损耗大有效面积光纤。与3LA光纤类似的超低损耗大有效面积光纤也一直在研发中。
据烽火通信线缆产出线总裁李诗愈介绍，烽火通信具备并完全掌握目前用于制作光纤预制棒的四种工艺设备（MCVD、PCVD、VAD和OVD）。众所周知，要制作超低损耗光纤，必须走纯硅芯工艺路线，但是纯硅芯区的粘度无法和掺氟包层粘度匹配，这也正是制作超低损耗光纤的难点，故芯区必须进行特殊掺杂降低芯层粘度。基于四种工艺设备，烽火通信在研发超低损耗光纤上制定了三种工艺路线：第一种利用掺氟反应管在MCVD上制作纯硅芯棒，进行特殊掺杂；第二种利用掺氟反应管在PCVD上制作特殊掺杂的纯硅芯棒；第三种利用VAD进行特殊掺杂制作纯硅芯棒，再OVD制作掺氟包层。目前最新消息，烽火通信超低损耗光纤有了新的进展，采用的工艺是PCVD制作芯棒加上天然石英砂套管，由于PCVD在沉积过程中掺入金属元素较难，经过不断对新掺杂工艺的摸索与试验，成功在光棒芯区和包层中掺入过渡金属降低芯区粘度以匹配掺F包层的粘度消除界面应力制作超低损耗光棒，再利用软化点较高的高纯石英砂套管确保拉丝过程中F扩散程度，保持完好的光纤波导结构，最后利用烽火研发的特殊的拉丝退火工艺降低光纤中的残余应力，以降低光纤1550nm衰减，目前1550nm衰减可达到0.168dB/km的水平，烽火仍在继续研究，目标将衰减降至0.16dB/km以内。
目前在光纤集采过程中，采购成本、产业链成熟度成为运营商光纤集采首要考虑因素。随着400G时代来临，三大运营商将综合考虑成本因素和技术演进情况来逐步大规模引入低损耗、超低损耗光纤。但是目前超低损耗光纤较为复杂的制作工艺使得超低损耗光纤价格仍高居不下。
由于MCVD制作芯棒效率低、成本高和稳定性低，较难用于大批量生产；VAD制作芯棒衰减最优且稳定性高，PCVD制作深掺氟最有优势，OVD制作包层成本最低，故烽火在下一步研究中将采用首创的“VAD+PCVD+OVD”三步法制作高抗弯超低损耗大有效面积光纤，烽火通信认为具有高抗弯、高质量稳定性和低成本的超低损耗大有效面积将会逐步成为400G及以上通信系统的主力载体。更低的衰减和更强的抗弯性能加上较大的有效面积提升了系统的OSNR，同时优越的熔接性能成为400G时代主流链路用传输介质。烽火超低损耗大有效面积光纤可用于扩展网络跃迁跨度、扩增位点、升级到更快的比特率、增加网络组件的灵活性或延长再生器之间的距离，从而能实现更长更宽广的区域网络，来满足全球日益增长的带宽能力需求。
另外三大运营商也在不断探索适合未来400G及以上系统的下一代光纤。其中，中国联通展开G654陆地化应用的研究，在试点工程中，烽火3LA光纤能较好地与系统兼容，待后续济青干线400G系统验证传输效果。中国移动和中国电信也开始在实验室进行G654光纤的传输性能的研究。
历经四十载风雨磨砺，烽火通信始终聚焦客户需求，以品质为根基，以创新为使命，专注于光纤光缆新产品的开发和工艺的改造，努力推动我国光纤光缆产业的健康发展。