中国极端环境光通信实现近千公里互联
2026-07-11 15:43
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7月8日,由北京邮电大学牵头,中国电信、中天科技和光迅科技共同完成的“极端环境超长跨距光通信关键技术及应用”项目获得2025年度国家技术发明奖二等奖。项目面向高原高寒、深远海域等难以设置密集通信站点的区域,完成光纤光缆、光放大设备、传输损伤控制和光电联合调优等环节的系统攻关,形成自主可控的超长跨距光通信技术体系。

高原通信首先要解决低温引发的物理损伤。在海拔5300米、冬季最低温度可达零下60摄氏度的环境中,普通光纤涂层容易脆化开裂,填充在光缆内部的纤膏会逐渐凝固,光纤受到挤压后出现微弯,信号衰减随之增加。研发团队重新设计光纤涂层材料的分子结构,制成低玻璃化转变温度涂层,使涂层在极低温度下仍保持柔韧;同时开发高锥入度纤膏,其零下70摄氏度条件下的锥入度提高两倍以上,降低纤膏硬化对光纤产生的挤压。最终形成的低损耗光纤复合架空地线可耐受零下70摄氏度环境,并用于跨越高海拔、低温和地质断裂区域的通信线路。

海底光缆面对的是另一组技术条件:超高水压、长距离连续制造以及缆体内部残余应力。常规圆形钢丝铠装结构在万米水深下可能发生变形,光单元与外层材料之间的窜动也会改变光纤受力状态。

项目团队采用不等径钢丝自锁耐压结构,将不同直径的钢丝分层紧密绞合,使外部水压主要由金属铠装层承受,超过95%的水压被隔离在内部光单元之外,海缆设计耐受水深达到11000米。制造环节增加多维应力感知和自反馈调速系统,设备在放线、绞合、护套成型和收缆过程中持续检测张力与应力变化,再自动调整生产速度和牵引参数,降低长距离成缆产生的附加损耗。这套工艺能够连续制造百公里级单根海缆,减少中间接头数量以及接续点带来的反射、衰减和可靠性风险。

传输系统还采用损伤抑制和光电联合调优方法。光层根据线路衰减、放大器增益和通道功率变化调整信号,电层同步修正调制参数与接收处理方式,使长跨距链路在缺少中继站、维护条件受限的情况下保持大容量传输。

目前,该技术已进入运营商现网,在高原高寒和近海海域等区域稳定运行,完成近千公里宽带光互联。其中,相关高原线路覆盖桑日至芒康1200余公里区域;海洋通信线路实现岛屿间900余公里宽带互联。项目使用的低温光缆、深海耐压海缆、光传输设备及调优技术均围绕极端环境重新设计,并非将普通陆地光通信设备直接移植到高原或海底。

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