烽火刘骋:光纤光缆的辐照表现及应用

责任编辑:甄清岚 2021.10.19 11:19 来源:通信世界网

通信世界网消息(CWW)近日,恰逢中国通信学会成立40周年,以“回顾与继承,创新与发展”为主题的中国通信学会2021年通信线路学术年会在苏州吴江召开。烽火通信高级技术专家刘骋受邀发表了主题为《光纤光缆的辐照表现及应用》的演讲,与来自通信运营商、设计院、科研企业、检测机构、通信线缆生产商及线缆材料生产企业的150余位专家学者,共同探讨了光纤光缆产品在辐照环境中的应用挑战与发展。

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光纤光缆凭借高通信带宽、抗电磁干扰、电绝缘性、尺寸小等诸多优点,已成为当前信息传输的基石,但目前辐照环境场景(如医疗检测、部分辐照剂量巨大的特种工业加工等)中,信息传输的载体仍主要是通信数据电缆。刘骋分析,普通光纤光缆产品无法在辐照环境长距离、长周期稳定运行,原因主要有三个:1、辐照造成光纤中二氧化硅原子结构重排,形成缺陷,即“色心”,引起光传输损耗迅速增加,并导致多模光纤带宽无规律变化;2、辐照导致光纤内缺陷增加,降低光纤机械寿命,如高剂量伽马辐照会影响光纤动态疲劳参数,使其提前断裂;3、辐照引发光缆中高分子材料分子键大量断裂,缩短其使用寿命。

刘骋指出,在集约化、智能制造、数字化通信等发展趋势下,通信电缆已无法满足辐照环境海量数据交互的传输需求,光纤光缆广泛应用于辐照环境中将是大势所趋。开发耐辐照光纤光缆产品的解决方案有:1、采用低锗和无锗的光纤设计,通过高沉积精度PCVD(等离子体化学气相沉积)光纤预制棒制备技术,实现“纯硅芯——掺氟包层”结构代替之前“掺锗石英芯层——石英包层”结构,可以在保留光纤折射率剖面形状的同时降低辐照环境下“色心”的产生;2、采用精密的拉丝退火工艺减少光纤内部的微缺陷,提高光纤机械寿命;3、开发耐辐照高分子护套材料、高分子加强元件,同时采用特殊的成缆工艺降低光缆内部应力,提高光缆在辐照环境中机械性能的长期稳定性。

辐照环境具有危害,通信光缆一旦意外失效,相关设备或设施成为监测盲区,易出现生产安全事故,还有可能危及人身安全。因此,耐辐照光纤光缆产品在投入应用前,必须经过严格的安全性和可靠性认证。刘骋介绍,耐辐照光纤光缆产品的鉴定试验在国内已经处于起步阶段,烽火通信牵头制订了国家标准《GB/T 15972.54-2021 光纤试验方法规范 第54部分:环境性能的测量方法和试验程序 伽玛辐照》,联合相关单位搭建了光纤光缆辐照在线测试平台;2020年8月,烽火3款具有完全自主知识产权的耐辐照光缆产品通过国家科技重大专项成果鉴定,填补了国内1E级光缆空白,达到同类产品国际水平,为光纤光缆在辐照相关领域的应用打下了坚实的基础。

最后,刘骋分享了对本次学术年会主题“回顾与继承,创新与发展”的感悟,号召年轻一代光通信工程师们,应怀有“弘扬学术,和而不同”的精神,站在前辈们的肩膀上,以中国通信学会等为平台,加强技术交流;倡导对光纤光缆的研究与开发要看得更远,面向未来,致力于满足更多新型领域对特种光纤光缆的使用需求。


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