烽火通信劉騁：光纖光纜的輻照表現及應用

  近日，恰逢中國通信學會成立40周年，以“回顧與繼承，創新與發展”為主題的中國通信學會2021年通信線路學術年會在蘇州吳江召開。烽火通信高級技術專家劉騁受邀發表了主題為《光纖光纜的輻照表現及應用》的演講，與來自通信運營商、設計院、科研企業、檢測機構、通信線纜生產商及線纜材料生產企業的150余位專家學者，共同探討了光纖光纜產品在輻照環境中的應用挑戰與發展。

  光纖光纜憑借高通信帶寬、抗電磁干擾、電絕緣性、尺寸小等諸多優點，已成為當前信息傳輸的基石，但目前輻照環境場景(如醫療檢測、部分輻照劑量巨大的特種工業加工等)中，信息傳輸的載體仍主要是通信數據電纜。劉騁分析，普通光纖光纜產品無法在輻照環境長距離、長周期穩定運行，原因主要有三個：1、輻照造成光纖中二氧化硅原子結構重排，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律變化;2、輻照導致光纖內缺陷增加，降低光纖機械壽命，如高劑量伽馬輻照會影響光纖動態疲勞參數，使其提前斷裂;3、輻照引發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、數字化通信等發展趨勢下，通信電纜已無法滿足輻照環境海量數據交互的傳輸需求，光纖光纜廣泛應用于輻照環境中將是大勢所趨。開發耐輻照光纖光纜產品的解決方案有：1、采用低鍺和無鍺的光纖設計，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，實現“純硅芯——摻氟包層”結構代替之前“摻鍺石英芯層——石英包層”結構，可以在保留光纖折射率剖面形狀的同時降低輻照環境下“色心”的產生;2、采用精密的拉絲退火工藝減少光纖內部的微缺陷，提高光纖機械壽命;3、開發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部應力，提高光纜在輻照環境中機械性能的長期穩定性。

  輻照環境具有危害，通信光纜一旦意外失效，相關設備或設施成為監測盲區，易出現生產安全事故，還有可能危及人身安全。因此，耐輻照光纖光纜產品在投入應用前，必須經過嚴格的安全性和可靠性認證。劉騁介紹，耐輻照光纖光纜產品的鑒定試驗在國內已經處于起步階段，烽火通信牽頭制訂了國家標準《GB/T 15972.54-2021 光纖試驗方法規范 第54部分：環境性能的測量方法和試驗程序 伽瑪輻照》，聯合相關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權的耐輻照光纜產品通過國家科技重大專項成果鑒定，填補了國內1E級光纜空白，達到同類產品國際水平，為光纖光纜在輻照相關領域的應用打下了堅實的基礎。

  最后，劉騁分享了對本次學術年會主題“回顧與繼承，創新與發展”的感悟，號召年輕一代光通信工程師們，應懷有“弘揚學術，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，加強技術交流;倡導對光纖光纜的研究與開發要看得更遠，面向未來，致力于滿足更多新型領域對特種光纖光纜的使用需求