河北欲打造中國北方最大光纖產(chan) 業(ye) 集群
河北省為(wei) 擴大戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 發展和提高技術創新能力,推進河北省經濟社會(hui) 實現由經濟大省到經濟強省的轉變,在結合石家莊產(chan) 業(ye) 實際,依托河北四方通信公司及相關(guan) 產(chan) 業(ye) 基礎,啟動實施河北現代光纖產(chan) 業(ye) 集群工程。
據介紹,以河北四方為(wei) 龍頭的光纖產(chan) 業(ye) 集群,主要內(nei) 容包括了利用國際資本市場融資通道,整合企業(ye) 自身所把握的全球資源,引領建設河北省光纖產(chan) 業(ye) ,吸引相關(guan) 配套企業(ye) 聚集,推動河北省光纖產(chan) 業(ye) 快速發展,進而形成河北省以光纖產(chan) 業(ye) 為(wei) “龍頭”的戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 集群的發展目標和發展戰略。即:打造以石英光纖和塑料光纖為(wei) 主導,以光纜(室內(nei) 光纜、室外光纜、特種光纜)、光纖活動連接器(石英光纖活動連接器、特種光纖活動連接器、智能光纖活動連接器、塑料光纖活動連接器、快速冷接子)和光纖傳(chuan) 感係列產(chan) 品為(wei) 鏈條的光纖產(chan) 業(ye) 集群。
日前,在由石家莊市人民政府、上海交通大學主辦,河北四方通信設備有限公司承辦的“促進政校銀企結合驅動光纖產(chan) 業(ye) 發展” 戰略合作簽約儀(yi) 式的舉(ju) 行。舉(ju) 標誌著由河北省光纖產(chan) 業(ye) 領軍(jun) 企業(ye) “四方通信”穿針引線並作為(wei) 龍頭企業(ye) 帶動投資、上海交大提供技術支撐、金融機構提供資金支持、省市縣政府總體(ti) 規劃協調,聯手打造河北現代光纖產(chan) 業(ye) 集群工程正式啟動。
隨著寬帶中國、智慧城市、三網融合、數字家庭、智能電網和光纖入戶(FTTH)的推進,我國信息產(chan) 業(ye) 的技術發展進入了一個(ge) 新的曆史時期,“光進銅退”已成為(wei) 曆史的必然選擇,國內(nei) 市場對光纖及光纖產(chan) 品的需求將與(yu) 日俱增。
目前,河北省以電子信息產(chan) 業(ye) 為(wei) 核心的戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 基礎相對薄弱,體(ti) 量較小,尚未形成產(chan) 業(ye) 規模,已經影響或製約了全省的產(chan) 業(ye) 結構調整和升級;科技創新能力薄弱,尚不具有引領和驅動全省戰略新興(xing) 產(chan) 業(ye) 又好又快發展的技術支撐和自主知識產(chan) 權體(ti) 係。因此,振興(xing) 河北經濟,推進河北省經濟社會(hui) 實現由經濟大省到經濟強省的轉變,需要在擴大戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 規模和提高技術創新能力兩(liang) 個(ge) 方麵整體(ti) 發力,為(wei) 實現科學發展起到引領作用。
為(wei) 貫徹落實黨(dang) 的“十八大”精神,河北省委八屆五次全會(hui) 在深入分析世情、國情、省情和審視自身的、現在的、影響發展的突出問題的同時,把握河北省發展機遇及潛力,提出了“以園區建設為(wei) 載體(ti) ,大力發展縣域特色產(chan) 業(ye) ,要積極推進比較優(you) 勢產(chan) 業(ye) 化、特色產(chan) 業(ye) 集群化、骨幹企業(ye) 規模化”、“圍繞打造產(chan) 業(ye) 優(you) 勢抓創新,重點推進產(chan) 業(ye) 鏈、產(chan) 業(ye) 集群和園區的協同創新,大力發展各類工程技術中心、研究院(所)等公共創新平台”、“牢固樹立科技思維”和立足“有中生新”,改造提升傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) ,加快“無中生有”,發展戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 的發展理念和戰略。
河北四方通信設備有限公司,是一家在石家莊本土上迅速成長起來的省級高新技術企業(ye) 。2011年7月14日,四方通信的母公司—中國光纖網絡係統集團有限公司在香港證券交易所主板上市,成功進入國際資本市場。2012年6月19—20日,中國光纖網絡係統集團有限公司在四方通信召開了2012年第二次董事會(hui) ,研究確立了“立足槁城發展、立足石家莊發展”的企業(ye) 經營發展方向、發展定位、發展目標和發展戰略,即:“兩(liang) 項工程、三大戰略”。兩(liang) 項工程:在未來5年內(nei) ,啟動實施擴大企業(ye) 資產(chan) 規模和增加公司經營業(ye) 務總量兩(liang) 項重大工程,做大做強企業(ye) 經營發展平台。三大戰略:實施擴大產(chan) 能戰略,把公司打造成國內(nei) 光無源器件的領軍(jun) 企業(ye) ;實施優(you) 化和延長產(chan) 業(ye) 鏈戰略,培育新的經濟增長點;啟動人才聚集戰略,麵向全球招聘引進各類人才,為(wei) 企業(ye) 永續發展提供人才和人力資源保障。
河北省委八屆五次全會(hui) 後,四方通信按照省、市、縣三級黨(dang) 委的部署,結合企業(ye) 經營發展實際,在全公司範圍內(nei) 深入開展了“解放思想、改革開放、創新驅動、科學發展”的大討論活動。通過開展大討論活動,基於(yu) 對國內(nei) 外光纖產(chan) 業(ye) 發展趨勢和市場需求的分析與(yu) 研判,公司審時度勢,研究確立了利用國際資本市場融資通道,整合企業(ye) 自身所把握的全球資源,引領建設河北省光纖產(chan) 業(ye) ,吸引相關(guan) 配套企業(ye) 聚集,推動河北省光纖產(chan) 業(ye) 快速發展,進而形成河北省以光纖產(chan) 業(ye) 為(wei) “龍頭”的戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 集群的發展目標和發展戰略。
光纖產(chan) 業(ye) 集群是一項高起點、高科技、高回報的重大工程,是一個(ge) 打造河北省以光纖產(chan) 業(ye) 為(wei) “龍頭”的戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 的大項目。光纖產(chan) 業(ye) 集群項目的落地將填補河北省空白,是一個(ge) “無中生有”的項目;光纖產(chan) 業(ye) 集群的產(chan) 品,將廣泛應用於(yu) 國防建設、武器裝備、航空航天、石油石化、智慧城市及光纖通信網絡需求等諸多領域。光纖產(chan) 業(ye) 集群將有效整合政府、院校(科研機構)、企業(ye) 和金融機構等諸多領域的先進技術、產(chan) 業(ye) 化力量和資源,提升河北省乃至我國在光纖產(chan) 業(ye) 及相關(guan) 領域的創新能力,為(wei) 河北省產(chan) 業(ye) 結構調整和升級提供支撐。
據介紹,光纖產(chan) 業(ye) 集群項目落地後,石家莊市產(chan) 業(ye) 布局中規劃的“北方光穀”將被重新定義(yi) :西有半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 基地,東(dong) 有光纖產(chan) 業(ye) 集群,兩(liang) 翼騰飛,協同發展。
附:河北光纖產(chan) 業(ye) 集群項目簡介
(一)光纖項目
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1、石英光纖
用於(yu) 滿足下一代光纖通信網絡需求的單、雙模石英光纖。
2、塑料光纖
具有廣闊市場空間的塑料光纖。
(二)光纜
據分析預測,2011年—2015年,中國光纜市場將以21.49%的增長率增長。因此,公司在擁有各類光纖製造技術的同時,實現光纜係列產(chan) 品的規模化生產(chan) 。
1、室內(nei) 光纜
▲室內(nei) 軟光纜
光纖活動連接器的主要原材料。
▲室內(nei) 皮線光纜
室內(nei) 皮線光纜是 FTTH 工程中最靠近用戶的部分,具有性能穩定、阻燃性能強、機械物理性能良好、柔軟靈活、接續方便、易於(yu) 敷設等特點。
2、室外光纜
室外光纜的應用,可有效降低設備投資和施工成本,實現與(yu) 抗擾光纖產(chan) 品的良好銜接,廣泛適用於(yu) 架空光纜及起線光纜,並可逐漸擴大到1000芯的地下光纜及局端光纜。
3、特種光纜
公司研製的特種光纜主要應用於(yu) 電力和軍(jun) 事領域,即電力特種光纜和軍(jun) 用特種光纜。 (三)光纖傳(chuan) 感係列產(chan) 品項目
研發推出溫濕度傳(chuan) 感器、光纖應變傳(chuan) 感器、光纖折射率傳(chuan) 感器、電力用光纖溫度傳(chuan) 感器、氣體(ti) 流量傳(chuan) 感器和保偏光纖傳(chuan) 感器、“麵向光纖到戶的線路檢測設備”、 “大範圍分布式應變設備”和應用於(yu) 電網監測的 “光纖電流傳(chuan) 感器”等係列產(chan) 品。
(四)光纖活動連接器
1、特種光纖活動連接器
研發推出應用於(yu) 電力行業(ye) 的大芯徑的傳(chuan) 能光纖活動連接器;用於(yu) 石油探測行業(ye) 的耐高溫光纖活動連接器,以及儲(chu) 油設備和輸油管道大量傳(chuan) 感器之間所需要的特種光纖活動連接器;用於(yu) 軍(jun) 工行業(ye) 旋轉光纖活動連接器、擴束光纖活動連接器等。
2、智能光纖活動連接器
研製開發出MC光纖活動連接器,從(cong) 而帶動我國精密加工、超精密加工等基礎工業(ye) 的發展,對促進產(chan) 業(ye) 升級,具有非常積極而深遠的社會(hui) 意義(yi) 。
3、塑料光纖活動連接器
4、石英光纖活動連接器
四方通信研製的光纖活動連接器體(ti) 積小、精度高、迎合了通信設備小型化、集成化、高密度安裝的行業(ye) 趨勢,在光纖到戶工程中發揮了極大作用。
目前公司可生產(chan) 滿足電信網絡應用的石英光纖連接器,包括FC、SC、ST、LC、MU、MTRJ、MPO、D4、SMA、E2000、FDDI等單芯、多芯幾十種、上百個(ge) 規格、型號的光纖活動連接器,並且可以根據客戶需要,量身製定相應的係列產(chan) 品。#p#分頁標題#e#
(五)陶瓷插芯
陶瓷插芯是光纖活動連接器的核心元器件。目前,陶瓷插芯生產(chan) 技術被日韓等國家掌握,從(cong) 源頭上製約了國內(nei) 企業(ye) 的生產(chan) 成本及經營發展。為(wei) 此,公司打破技術封鎖,研發推出了單、雙模陶瓷插芯產(chan) 品。
(六)雲(yun) 計算項目
四方通信開發的雲(yun) 計算平台和桌麵雲(yun) 係統,主要由雲(yun) 計算平台和桌麵雲(yun) 終端組成。可以實時訪問多個(ge) 雲(yun) 計算平台中的虛擬資源;雲(yun) 計算虛擬資源可以為(wei) 多個(ge) 用戶提供服務。桌麵雲(yun) 終端通過接入雲(yun) 計算平台、展示雲(yun) 平台虛擬化係統及應用、使用雲(yun) 計算和雲(yun) 儲(chu) 存服務;雲(yun) 計算平台解決(jue) 應用需求繁雜、資源分散且不固定、資源配置複雜等問題以及提供能夠自由獲取雲(yun) 計算服務功能。(七)研發推出滿足光通信技術發展的係列產(chan) 品
包括光纖冷接子(FTTH接入利器)、PLC光分路器、光纖耦合器、光衰減器、光隔離器、波分複用器、光開關(guan) 、光濾波器、光風波器、光合波器、激光器、波長轉換器、光調節器、光端機、光路由器等有源和無源光產(chan) 品。
(八)全光網絡技術國家工程研究中心項目
全光網絡技術國家工程研究中心涵蓋了技術中心、重點工程實驗室、博士後科研工作站、全光網絡技術學院、產(chan) 品檢測中心、企業(ye) 質量體(ti) 係認證和產(chan) 品認證中心、各類專(zhuan) 業(ye) 實驗室和國家實驗室認可機構。工程研究中心致力於(yu) 緊密跟蹤世界全光網絡技術動態,研究推出全光網絡技術發展的重大共性技術、關(guan) 鍵技術、支撐性技術,為(wei) 光纖產(chan) 業(ye) 集群的建設和未來發展提供技術支撐,是光纖產(chan) 業(ye) 集群持續發展的技術源泉和科技動力,也是國家和我省提倡“大力發展各類工程技術中心、研究院(所)等公共創新平台”的具體(ti) 實踐。項目投入運營後,將填補我國在該領域的空白,把河北省光通信網絡技術的發展水平引領到國內(nei) 業(ye) 界前端。
光纖激光器核心特種光纖技術及發展趨勢
“十一五”期間,在國家有關(guan) 部門和各級政府的重點支持下,特別是國家科技部在“十一五”國家科技攻關(guan) 和“863”光電子新材料研究計劃中,安排了光纖預製棒科技支撐計劃項目,國內(nei) 光纖企業(ye) 積極迎接挑戰、踴躍投入,各相關(guan) 行業(ye) 協會(hui) 大力促進,加快了具有自主知識產(chan) 權的光纖預製棒新技術、新工藝和新材料的開發步伐。在國家自主創新政策的引領下,民族光纖的自主創新研究顯著增強,我國的預製棒技術取得了突破性進展,光纖預製棒製造技術與(yu) 設備研究及產(chan) 業(ye) 化等方麵均實現了跨越式發展:製造工藝從(cong) MCVD與(yu) PCVD,發展到OVD與(yu) VAD技術,光棒製造能力從(cong) 2家發展到4家,國內(nei) 光纖製造商的單模光纖年生產(chan) 能力突破1000萬(wan) 芯公裏的企業(ye) 迅猛增加到4家,我國已經發展稱為(wei) 名符其實的光纖製造第一大國。
雖然,我國常規單模產(chan) 能實現了曆史性跨越與(yu) 進步。但是,在經濟全球化的今天,常規單模光纖的競爭(zheng) 日趨白熱化。加之發達國家將製造業(ye) 向中國轉移,這種現實的環境更是加速了民族光纖產(chan) 業(ye) 的競爭(zheng) ,價(jia) 格迅速下滑,產(chan) 能將再度出現供大於(yu) 求的窘境。
因此,民族光纖產(chan) 業(ye) 一方麵要更一步增強自主創新,狠抓光纖上遊核心—-光纖預製棒規模化技術,搶奪利潤來源主體(ti) ;另一方麵,民族光纖企業(ye) 家需要站在全球化市場的戰略高度,苦練內(nei) 功,強化管理,將民族光纖產(chan) 業(ye) 走出國門,推向全球市場;第三,麵對利潤微薄的常規光纖市場實際,要創造性地展開差異化競爭(zheng) ,自主創新地研究與(yu) 開發特種光纖新產(chan) 品,拓展新的利潤增長點。
目前,國內(nei) 激光設備製造商采用的能量光纖主要依靠進口,主要原因有四個(ge) :一是國內(nei) 的能量光纖的激光損傷(shang) 閾值較低;二是光纖的光透過率較國外低;三是國內(nei) 機械加工精度不夠,不能夠滿足醫療激光即插即用的需求;四是光纖端麵處理技術較為(wei) 落後。隨著能量光電子產(chan) 業(ye) 的飛速發展和不斷壯大,該行業(ye) 對能量傳(chuan) 輸光纖及其套件的需求會(hui) 越來越大。接下來將介紹光纖激光器核心組件特種光纖技術及發展趨勢:
一、光子晶體(ti) 光纖
烽火通信科技股份有限公司在十一五國家重點基礎研究發展計劃973項目“微結構光纖結構設計及製備工藝的創新與(yu) 基礎研究”(2003CB314905)、高新技術產(chan) 業(ye) 化項目“863”計劃“光子晶體(ti) 光纖及器件的研製與(yu) 開發”(2007AA03Z447)、973計劃項目“微結構光纖的創新設計、精確製備及其標準化”(2010CB327606)的支撐下,從(cong) 微結構光纖設計、製備技術和應用技術等多方麵進行了係統深入的研究,取得了重大的科研成果。烽火通信已經初步形成了微結構光纖(光子晶體(ti) 光纖)的工藝技術與(yu) 設備控製技術,以及自主知識產(chan) 權的專(zhuan) 利技術,先後製造出如圖1~圖6所示的光子晶體(ti) 光纖,包括:高非線性光子晶體(ti) 光纖、色散平坦光子晶體(ti) 光纖、FTTH用微結構光纖、大模場單模光子晶體(ti) 光纖、空心PBG型光子晶體(ti) 光纖、全固態PBG型光子晶體(ti) 光纖,以及雙包層摻鐿光子晶體(ti) 光纖、摻鉺光子晶體(ti) 光纖等。#p#分頁標題#e#
烽火通信將上述光子晶體(ti) 光纖提供給國內(nei) 的清華大學、北京郵電大學、天津大學、南開大學、燕山大學、深圳大學、國防科技大學進行基礎應用研究:清華大學采用本公司提供的高非線性光子晶體(ti) 光纖實現了慢光,實現了0.5脈衝(chong) 當量的光減速;天津大學采用本公司提供的高非線性光子晶體(ti) 光纖實現了400nm~1400nm兩(liang) 倍頻程的超連續光譜;北京郵電大學利用本單位的高非線性光子晶體(ti) 光纖實現了波長變換器件的研製;南開大學采用本單位的柚子型光敏微結構光纖,實現了多參量傳(chuan) 感新型光纖光柵的刻寫(xie) 等,他們(men) 取得了新型高性能的光電子器件的國際前沿的研究成果。
二、色散補償(chang) 光纖及模塊
隨著網絡技術的應用日益廣泛,人們(men) 對寬帶傳(chuan) 輸的需求迅速增長,因此,光通信係統需要不斷增大傳(chuan) 輸距離、傳(chuan) 輸容量和提高傳(chuan) 輸速率。光纖通信的傳(chuan) 輸速率從(cong) 最初的兆比特/秒1(Mbps),2.5G比特/秒(Gbps)到10 Gbps,現在高達40 Gbps,甚至160 Gbps。但是,常規單模光纖(G.652)由於(yu) 在1530nm-1625nm(C+L波段)通信波段內(nei) 具有11-21ps/nm·km的正色散,非零色散位移光纖(G.655)在C波段內(nei) 具有1-10ps/nm·km的正色散。通信數據傳(chuan) 輸一段距離後,係統的累積色散不斷增加,導致傳(chuan) 輸信號的波形畸變,造成信號的失真。
為(wei) 了減小通信鏈路累積色散對通信係統傳(chuan) 輸性能的影響,目前,國際上采用色散補償(chang) 技術來改善鏈路色散,包括負色散光纖補償(chang) 技術、光纖光柵色散補償(chang) 技術、電子色散補償(chang) 技術等,其中采用負色散光纖進行色散補償(chang) 的技術最方便有效,係統性能穩定可靠,成本低。采用色散補償(chang) 光纖進行通信鏈路的色散補償(chang) 是當前國際上的主流技術,CIR研究表明:到2012年,全球色散補償(chang) 模塊和器件的市場將會(hui) 達到7.55億(yi) 美圓。
高速大容量光通信係統需求的寬帶色散補償(chang) 光纖及其器件(DCM)成功商用,實現C波段的色散和色散斜率的雙功能補償(chang) ,並且大規模應用在波分複用(WDM)及OTN光通信係統中,解決(jue) 了該器件依賴於(yu) 進口的局麵。隨著密集波分係統的規模化建設,國內(nei) 對色散補償(chang) 光纖模塊的需求量迅速增長,預計到2015年國內(nei) 需求將達到60000套(見圖7),市場容量將達到2.2億(yi) 元(圖8)。

烽火通信科技股份有限公司采用自主知識產(chan) 權的PCVD裝備與(yu) 工藝技術,獨立開發出商用化的色散補償(chang) 光纖及光纖型補償(chang) 模塊,成功應用在國內(nei) 10G和40G通信係統中,並批量出口。表1為(wei) 其色散補償(chang) 光纖模塊的性能指標。

常規色散補償(chang) 光纖模塊對G.652光纖的補償(chang) 比率在1:8~1:10,如果采用光子晶體(ti) 前沿技術進行補償(chang) ,理論上可以達到1:100的補償(chang) 比率,實現色散的高效補償(chang) 。烽火通信在國家科技計劃的支撐下,研製出高負色散光子晶體(ti) 光纖(見圖9)。該光纖測試的色散曲線見圖10所示,其峰值波長為(wei) 1570nm,峰值負色散為(wei) -666.2ps/nm.km,其補償(chang) 帶寬為(wei) 40nm,補償(chang) 比率3倍以上。

三、保偏光纖
保偏光纖在許多與(yu) 偏振相關(guan) 的應用領域具有使用價(jia) 值。隨著通信係統傳(chuan) 輸速率的提高和光纖陀螺等高級光纖傳(chuan) 感器件的發展,對偏振態係統控製的問題變得非常重要。
國際上,目前有各種類型的保偏光纖產(chan) 品進入市場,知名的保偏光纖製造公司有生產(chan) 領結型保偏光纖的FiberCore公司,有生產(chan) 橢圓包層保偏光纖的3M公司,以及生產(chan) 熊貓型保偏光纖的Fujikura,Corning ,Nufern、YOFC和OFS等公司。所有的這些公司生產(chan) 的保偏光纖都具有良好的雙折射性能。目前市場需求量為(wei) 5000km,市場容量在5000萬(wan) 元左右,國內(nei) 對保偏光纖的需求量逐年增大,表2為(wei) 典型的熊貓型保偏光纖的技術指標。

常規保偏光纖大多采用預製棒鑽孔的方法,然後置入應力硼棒,形成應力雙折射。光子晶體(ti) 光纖科學技術的出現,為(wei) 保偏光纖技術提供了新的途徑。目前,國外已經開始了光子晶體(ti) PMF的研究,利用氧化矽一空氣之間的折射率反差大,容易獲得高雙折射,研製出了保偏光子晶體(ti) 光纖(PCF).英國巴斯大學報道了其研製的高雙折射PCF,利用相同直徑不同壁厚的毛細管組合成預製棒,實現不同的微孔直徑.光纖外直徑125μm、節距1.46μm、小孔直徑0.54μm、大孔直徑1.14μm、在1 550 nm 的拍長為(wei) 410μm ,雙折射B =3.8 x 10-3 ,約為(wei) 目前熊貓型PMF的10倍.Theis P.hansen利用光子晶體(ti) 光纖可以高設計自由度的優(you) 勢,在光纖中引入雙纖芯,微孔點陣呈現三角形點陣,研製的光子晶體(ti) PMF雙折射達到1.0x10-3 .目前研製的光子晶體(ti) PMF在1 550 am 窗口的損耗為(wei) 1.3 dB/km,並以10 Gbit/s的速率進行1.5 km的傳(chuan) 輸係統試驗。烽火通信在國家科技計劃的支撐下開展了光子晶體(ti) 保偏光纖的研究,製備出如圖11所示的保偏光子晶體(ti) 光纖,其模雙折射B=3.1x10-3。並進行了10G通信係統的PMD補償(chang) 試驗研究:圖12中的左圖表示係統沒有進行PMD補償(chang) 時的眼圖,係統的固定DGD為(wei) 16ps,可以看出信號嚴(yan) 重地受到係統PMD的影響而不能正常工作;采用圖11所示的保偏光子晶體(ti) 光纖對係統進行PMD補償(chang) 後,圖12中的右圖顯示通信係統的眼圖睜開,係統恢複正常工作。#p#分頁標題#e#

因此,光子晶體(ti) 保偏光纖以其高設計自由度、高保偏性能,以及空隙中填充各種材料可以製造出各種纖維光學器件,將具有廣闊的應用前景。
四、摻稀土光纖
隨著新型光電子器件的發展,摻稀土光纖的應用越來越廣泛。摻稀土光纖主要包括摻鐿光纖、摻鉺光纖、摻銩光纖等,烽火通信的高性能摻稀土光纖成功獲得“國家重點新產(chan) 品”稱號,打破了國外對我國高功率雙包層摻稀土光纖的技術封鎖。
烽火通信采用自主知識產(chan) 權的專(zhuan) 利技術,實現了稀土離子摻雜技術突破,鐿離子濃度迅速突破13000ppm(見圖13所示),雙包層摻鐿光纖的纖芯直徑迅速突破100微米的技術關(guan) 隘,達到115微米(見圖14所示)。

目前,烽火通信科技股份有限公司的單根摻鐿光纖成功實現1640W的1080nm的激光功率輸出(見圖15所示),這是國內(nei) 特種光纖的首次技術突破,達到了當前國際先進水平,促進了我國國防科學技術的進步。
在開發摻鐿光纖的同時,烽火通信也開發出雙包層摻銩光纖,獲得了150W的中紅外激光輸出(見圖16所示)。烽火通信科技股份有限公司製造的摻鉺光纖、鉺鐿雙包層光纖、摻銩光纖都成功實現了商用化,促進了國內(nei) 摻鉺光纖放大器、光纖激光器等新型光纖器件的發展,為(wei) 我國新型光電子器件的發展奠定基礎。

常規的雙包層摻鐿光纖要維持較好的單模特性時,當其纖芯數值孔徑達到0.03,其理論單模模場直徑的極限為(wei) 25微米,這遠遠不能夠滿足高功率光纖激光器的大功率高光束質量與(yu) 高亮度的需求。光子晶體(ti) 光纖技術的出現為(wei) 雙包層摻稀土光纖及新型光纖激光器提供了新的技術途徑。采用空氣與(yu) 石英的複合材料結構,形成二維的三角形晶格點陣,當空氣孔直徑d與(yu) 晶格常數∧的比例小於(yu) 0.42時,光波電磁場維持單模工作模式。國外已經開發出纖芯直徑達到80微米的雙包層摻鐿光纖,具備良好的單模特性。同時,外包層采用大空氣孔取代常規的低折射率塗料極大地提高了內(nei) 包層的數值孔徑,並增強了其耐熱性。圖17為(wei) 烽火通信研製的雙包層摻鐿光子晶體(ti) 光纖,經過測試,該光纖的橋壁寬度為(wei) 0.32 μm,內(nei) 包層數值孔徑為(wei) 0.65,纖芯數值孔徑為(wei) 0.06,有效模場麵積為(wei) 1 465.7μm2。
圖18為(wei) 烽火通信研製的摻鉺光子晶體(ti) 光纖,該光纖較常規摻鉺光纖具有更好的抗輻照特性,以及較好的增益特性。

五、能量傳(chuan) 輸光纖
能量光電子與(yu) 信息光電子是光電子領域的一對孿生姊妹,信息光電子是利用光子作為(wei) 信息的載體(ti) ,而能量光電子是利用光子作為(wei) 能量的載體(ti) ,逐漸形成未來社會(hui) 不可缺少的科學技術。其實,能量光電子技術自1960年美國休斯實驗室研製出世界第一台紅寶石激光器之後,相繼研製開發了半導體(ti) 激光器、CO2激光器、YAG激光器和高功率CO2激光器。特別是高功率激光器的研製成功,為(wei) 激光加工技術在工業(ye) 、農(nong) 業(ye) 、醫療、軍(jun) 事、科學研究以及生活等領域的應用和相關(guan) 行業(ye) 的發展創造了巨大的技術進步。
隨著能量光電子技術的不斷進步,各種新型高功率激光器與(yu) 激光加工設備不斷湧現,激光設備采用光纖輸出激光的方式已經取代傳(chuan) 統輸出方式。光纖輸出激光的方式具有傳(chuan) 輸功率損耗小、操作簡單方便、可以任意伸展待加工部位等優(you) 點,大大地簡化並縮小了現代激光設備,已經廣泛地應用於(yu) 材料表麵熱處理、激光焊接、激光切割、激光醫療、激光美容、激光製導等領域。
目前,國內(nei) 激光設備製造商采用的能量光纖主要依靠進口,主要原因有四個(ge) :一是國內(nei) 的能量光纖的激光損傷(shang) 閾值較低;二是光纖的光透過率較國外低;三是國內(nei) 機械加工精度不夠,所生產(chan) 的SMA905連接頭的同軸度差,不能夠滿足醫療激光即插即用的需求;四是光纖端麵處理技術較為(wei) 落後。隨著能量光電子產(chan) 業(ye) 的飛速發展和不斷壯大,該行業(ye) 對能量傳(chuan) 輸光纖及其套件的需求會(hui) 越來越大。烽火通信科技股份有限公司采用自主知識產(chan) 權的PCVD工藝技術,成功開發出大功率高損傷(shang) 閾值能量傳(chuan) 輸光纖,具體(ti) 性能指標見表3所示。烽火通信的能量光纖的損傷(shang) 閾值達到3.5GW/cm2, 單根光纖承受激光功率突破1kW。烽火通信科技股份有限公司的能量光纖及光纖鎧裝跳線產(chan) 品不僅(jin) 應用在激光器的能量傳(chuan) 輸,而且應用在太陽能光伏產(chan) 業(ye) ,以及國防激光技術等領域。
六、特種光纖發展趨勢#p#分頁標題#e#
目前,隨著我國3G與(yu) 三網合一的信息化建設投資加大,以及振興(xing) 中西部、發展農(nong) 村、擴大內(nei) 需等政策的相繼出台,我國對光纖光纜以及光電子器件保持旺盛增長勢頭,今後隨著信息基礎設施的完善與(yu) 擴大,預計對光纖光纜和光纖器件的需求將繼續增長。
特種光纖具有向如下幾個(ge) 方向發展的趨勢:
(1) 高附加值、高技術含量的特種光纖
(2) 光纖通信器件:可調色散補償(chang) 器、動態PMD補償(chang) 器、高功率放大器、光參量放大器OPA、慢光及全光緩存器、波長變換器件等;
(3) 能量光纖器件:全光纖化激光器、單頻、窄線寬等大功率有源光纖器件與(yu) 無源光纖器件等;
(4) 醫療光纖器件:微創手術器件、內(nei) 窺醫療器件等;
(5) 傳(chuan) 感光纖器件:各種特殊環境應用的器件,如壓力、溫度、位移等參量的傳(chuan) 感與(yu) 探測器件,光纖陀螺等。
物聯網和雲(yun) 計算等新技術的出現,更加大了特種光纖及各種新型光電子器件的需求,特種光纖作為(wei) 一個(ge) 新興(xing) 的產(chan) 業(ye) ,將麵臨(lin) 較大的發展機遇與(yu) 挑戰,這也為(wei) 我國民族光纖產(chan) 業(ye) 提供了橫向發展與(yu) 縱向延伸的曆史舞台。
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