“具備優異的抗輻射性能與結構穩定性,在輻射環境下能夠保持低信號損耗,滿足太空通信對信號傳輸穩定性的嚴苛要求。”5月18日,第二十一屆“中國光谷”國際光電子博覽會在武漢開幕。
中國光纖激光器武漢本土龍頭企業銳科激光展區,展出了銳科激光子公司睿芯光纖研發的耐輻照特種光纖摻鉺光纖。這款設備能適配太空高輻射、高溫差環境,是星地通信與空天互聯的關鍵“神經”。
在長距離光纖通信中,光纖的損耗和色散不可避免,因此需要每隔一段距離增加一個再生中繼器來保證信號的傳輸質量。然而再生中繼器設備復雜、傳輸容量小,這時便需要光纖放大器,光纖放大器的核心是摻雜光纖。
摻鉺光纖是一種在石英光纖纖芯中摻雜了少量稀土元素鉺離子的特種光纖,是摻鉺光纖放大器的核心組成部分。它不僅能用于光信號的放大,還能用于制作光纖激光器和光纖傳感器等光纖器件。
我國“十五五”規劃將衛星互聯網納入重大工程項目體系,低軌衛星規模化組網加速推進。當前AI算力以地面數據中心為主,而太空算力、衛星互聯網正成為下一代信息基礎設施的重要方向。
而耐輻照光纖是星際通信與太空算力中心建設的關鍵載體。衛星在軌運行期間,會持續受到高能粒子、宇宙射線等輻射影響,普通摻鉺光纖的增益會隨輻射劑量累積而快速衰減,導致通信中斷。耐輻照光纖通過特殊摻雜與結構設計,能夠在強輻射環境下保持穩定傳輸性能。
“長期以來,摻鉺光纖依賴國外進口。”據介紹,為打破國外壟斷,近年來,睿芯光纖深耕耐輻照特種光纖這一前沿方向,依托核心工藝進行了持續探索,已推出包括耐輻照摻鉺光纖、保偏耐輻照鉺鐿共摻光纖、耐輻照鉺鐿共摻光纖、保偏耐輻照摻鉺光纖等多種在內的耐輻照光纖產品,打破了國外技術壟斷,實現原材料全國產化突破。
目前,睿芯光纖的摻鉺、鉺鐿共摻光纖已逐步應用于地面光通信DWDM光纖傳輸網信號放大,在耐輻照特種光纖領域取得積極進展,為我國太空通信儲備了關鍵的國產化技術。該產品已進入驗證階段。