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烽火通信劉騁:光纖光纜的輻照表現(xiàn)及應用

摘要:烽火通信高級技術(shù)專家劉騁講述光纖光纜的輻照表現(xiàn)及應用,指出光纖光纜廣泛應用于輻照環(huán)境中將是大勢所趨。

  近日,恰逢中國通信學會成立40周年,以“回顧與繼承,創(chuàng)新與發(fā)展”為主題的中國通信學會2021年通信線路學術(shù)年會在蘇州吳江召開。烽火通信高級技術(shù)專家劉騁受邀發(fā)表了主題為《光纖光纜輻照表現(xiàn)及應用》的演講,與來自通信運營商、設(shè)計院、科研企業(yè)、檢測機構(gòu)、通信線纜生產(chǎn)商及線纜材料生產(chǎn)企業(yè)的150余位專家學者,共同探討了光纖光纜產(chǎn)品在輻照環(huán)境中的應用挑戰(zhàn)與發(fā)展。

  光纖光纜憑借高通信帶寬、抗電磁干擾、電絕緣性、尺寸小等諸多優(yōu)點,已成為當前信息傳輸?shù)幕?,但目?A href="http://m.huaquanjd.cn/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e8%be%90%e7%85%a7&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">輻照環(huán)境場景(如醫(yī)療檢測、部分輻照劑量巨大的特種工業(yè)加工等)中,信息傳輸?shù)妮d體仍主要是通信數(shù)據(jù)電纜。劉騁分析,普通光纖光纜產(chǎn)品無法在輻照環(huán)境長距離、長周期穩(wěn)定運行,原因主要有三個:1、輻照造成光纖中二氧化硅原子結(jié)構(gòu)重排,形成缺陷,即“色心”,引起光傳輸損耗迅速增加,并導致多模光纖帶寬無規(guī)律變化;2、輻照導致光纖內(nèi)缺陷增加,降低光纖機械壽命,如高劑量伽馬輻照會影響光纖動態(tài)疲勞參數(shù),使其提前斷裂;3、輻照引發(fā)光纜中高分子材料分子鍵大量斷裂,縮短其使用壽命。

  劉騁指出,在集約化、智能制造、數(shù)字化通信等發(fā)展趨勢下,通信電纜已無法滿足輻照環(huán)境海量數(shù)據(jù)交互的傳輸需求,光纖光纜廣泛應用于輻照環(huán)境中將是大勢所趨。開發(fā)耐輻照光纖光纜產(chǎn)品的解決方案有:1、采用低鍺和無鍺的光纖設(shè)計,通過高沉積精度PCVD(等離子體化學氣相沉積)光纖預制棒制備技術(shù),實現(xiàn)“純硅芯——摻氟包層”結(jié)構(gòu)代替之前“摻鍺石英芯層——石英包層”結(jié)構(gòu),可以在保留光纖折射率剖面形狀的同時降低輻照環(huán)境下“色心”的產(chǎn)生;2、采用精密的拉絲退火工藝減少光纖內(nèi)部的微缺陷,提高光纖機械壽命;3、開發(fā)耐輻照高分子護套材料、高分子加強元件,同時采用特殊的成纜工藝降低光纜內(nèi)部應力,提高光纜在輻照環(huán)境中機械性能的長期穩(wěn)定性。

  輻照環(huán)境具有危害,通信光纜一旦意外失效,相關(guān)設(shè)備或設(shè)施成為監(jiān)測盲區(qū),易出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故,還有可能危及人身安全。因此,耐輻照光纖光纜產(chǎn)品在投入應用前,必須經(jīng)過嚴格的安全性和可靠性認證。劉騁介紹,耐輻照光纖光纜產(chǎn)品的鑒定試驗在國內(nèi)已經(jīng)處于起步階段,烽火通信牽頭制訂了國家標準《GB/T 15972.54-2021 光纖試驗方法規(guī)范 第54部分:環(huán)境性能的測量方法和試驗程序 伽瑪輻照》,聯(lián)合相關(guān)單位搭建了光纖光纜輻照在線測試平臺;2020年8月,烽火3款具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的耐輻照光纜產(chǎn)品通過國家科技重大專項成果鑒定,填補了國內(nèi)1E級光纜空白,達到同類產(chǎn)品國際水平,為光纖光纜輻照相關(guān)領(lǐng)域的應用打下了堅實的基礎(chǔ)。

  最后,劉騁分享了對本次學術(shù)年會主題“回顧與繼承,創(chuàng)新與發(fā)展”的感悟,號召年輕一代光通信工程師們,應懷有“弘揚學術(shù),和而不同”的精神,站在前輩們的肩膀上,以中國通信學會等為平臺,加強技術(shù)交流;倡導對光纖光纜的研究與開發(fā)要看得更遠,面向未來,致力于滿足更多新型領(lǐng)域?qū)μ胤N光纖光纜的使用需求

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