像做“拉丝糖”、价格便宜70倍!探秘国产光纤从200毫米到2毫米的突破之旅
在维生素C、盾构机、心脏支架等领域,中国相继突破了美国的封锁,并且把进口货一一打成了白菜价。值得一提的是,为了突破美国在GPS领域当中的封锁,中国航空航天事业部通过二十余年的艰苦奋斗,终于推出了北斗星导航系统。
另外,美国建造的空间站唯独不让中国人进入,为了憋一口气,去年中国“天空”空间站正式建成,并且实现6名航天员同时在轨。这不,我国现在又打破了一项国外技术,那就是光纤技术的垄断,相比较进口货,一公里国产光纤只需要30元,价格便宜了70倍,可是技术却遥遥领先。
中国光纤产业的自主创新
在数字经济时代,光纤作为承载5G通信和工业信息传输的“信息高速公路”,其重要性不言而喻。但是,长期以来,我国光纤行业高度依赖进口,每公里光纤的价格居高不下,达到2000元以上,严重制约了信息基础设施建设。
为了改变这一被动局面,国产光纤企业探索自主创新之路,通过技术和工艺优化降低生产成本,取得重大突破。现在,国产光纤价格已降至每公里仅30元左右,与进口产品相比降低了70倍之多,成功终结了对进口的长期依赖。这标志着我国光纤产业实现自主可控迈出重要一步,为数字经济健康发展奠定坚实基础。
在破除进口垄断的背后,是中国光纤企业持续不懈的自主创新。经过长期积累,中国已经拥有完整的光纤产业链和世界领先的核心技术。在工艺设备方面,自主研发的高端光纤拉丝炉大大提升了生产效率。在产品方面,中国企业掌握了多芯光纤、空芯光纤等多种新型光纤的制备技术,这些创新产品极大扩充了光纤传输容量。在企业竞争力方面,中国已经拥有7家入选全球十大光纤企业的头部企业,产能和产量位居世界第一。
湖北潜江是我国光纤产业的重要制造基地之一。这里建设了全自动化的智能化光纤生产车间,其中30米高的光纤拉丝塔是该工厂的标志性建筑。在拉丝塔内部,通过精密控制的拉丝工艺,硅棒原料在2000°C高温下软化、拉细,形成直径仅0.2毫米的光纤。
关键的硅棒原料利用自主研发的技术实现规模化生产,为光纤拉丝提供稳定原材料保障。潜江的研发团队还重点攻关空分复用等前沿光纤产品,取得多项原创性技术突破。正是这支勇于创新的研发团队,推动潜江光纤产业不断发展壮大。
自主创新推动光纤产业进步
此时有人会说,这造光纤有啥难的啊!哎,你还别说,虽然造光纤没有像芯片那么复杂,但其对工艺和技术要求却一样很严苛。生产光纤就像是做拉丝糖!但是拉这么细,如何保证质量,这就需要有一定的技术了。
另外,一根头发丝一样细的光纤内有八条光通道,这就是八芯光纤,这就像在高速公路架设了一座高架桥,数据可以通往四面八方,这对技术要求就更加苛刻了。除了普通光纤以外,我国还有空芯光纤,内部是真空的,可以让搭载数据的光信号真正接近光速传输。其次,我国也正在研发空分复用光纤。
目前,在世界十大光纤企业之中,中国企业就占了七家,技术优势已经达到世界领先水平,并且国产光纤还销往90多个国家和地区。我们都知道,大数据、云计算、5G通信和工业信息通信这些都要依靠光纤网络来传输,可以说光纤是数据传输的高速公路。我国在光纤技术领域当中的突破,这就意味着,我国在人工智能、5G通信领域中将会得到更快速的发展。
目前,工艺、设备和软件上的优势让光纤产品创新成为可能。在电子显微镜的屏幕上展示了一根光纤的横截面,将这条光纤放在灯光前,可以看到八条光通道,这就是八芯光纤。如果我们把单芯光纤比作一条多车道的高速公路,那么多芯光纤就意味着在同一条光纤内架设一条立体高架桥,每条路都能跑不同的车。这意味着可以在更小的体积内传输更多的数据,它的传输速率可达到千万亿字节每秒。
目前我国光纤的产能产量和技术优势都能够达到世界领先水平。世界十大光纤企业之中,中国企业占了七个。中国光纤前景十分广阔,工信部2021年发布的《“双千兆”网络协同发展行动计划》提出,要扩大千兆光网的覆盖范围,到2023年底,全国将建成100个以上千兆城市,实现城市家庭千兆光网覆盖率超过80%,这必将给中国光纤产业带来更大的爆发机会。
“追光”路上永不停歇
在国产光纤制造产线和我国在光纤技术发展中的重大突破背后,有一群庞大的研发团队,他们经历了一次又一次的失败,终于在自主研发的道路上有所突破。
这根高纯玻璃做的透明棒名叫光纤预制棒,它的生产凝聚着光纤光缆行业中绝大部分的核心技术,是生产通信光纤的关键原材料。单根预制棒的尺寸越大,就能产出越多的光纤,减少换棒频率和时间,提高生产效率,降低生产成本。
邓芦斌是光纤研发团队的成员之一,2012年,他所在的研发团队成立了技术攻坚小组,将目标瞄准大尺寸预制棒。为了攻克核心技术,团队成员开启了一场旷日持久的攻坚战。经过5年的尝试,终于有所突破。2017年,该团队成为全球唯一同时掌握三大主流预制棒制备技术并成功实现产业化的团队。然而,研发团队并没有停下前行的脚步,马上投入对下一代通信技术的新型光纤产品——空分复用光纤的研发。
追光路上,永不停歇,从完全依赖进口,到整个产业链的自主可控,中国的光纤企业走过了一条艰难的转型升级路。如今,我国光纤产业已经走出国门,该公司生产的产品已销往90多个国家和地区。长飞光纤光缆股份有限公司执行董事总裁庄丹表示:“用高品质的光纤光缆产品和系统集成服务,为当地建设智能宽带网络,促进当地经济发展和技术进步。”
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