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MCVD法即先将购买来的普通石英管,通入气体原料,在管外用氢氧焰加温至1400℃,使之产生化学反应,产生石英粉末,附在石英管壁上。来回移动氢氧焰,附在石英管壁上的石英粉末加厚,直至达到需要的厚度。最后,氢氧焰加温至2000℃,使管内的石英粉熔成透明的石英,同时,包层石英管也因变软而收缩,自动填满中心孔而形成光纤“预制棒”。
然后用拉丝机拉丝,内有石墨炉,可产生1400℃高温,使石英棒变软,用电动机旋转滚筒,把光纤“预制棒”拉成直径为125μm的光纤。
1973年,武汉院光纤通信正式立项,申报国家科研项目。原来中国最早研发光纤通信的是中国科学院福州物质结构研究所(以下简称物构所)。1972年,物构所的科研项目“732机”内包含“光纤通信”的研究。合作单位有清华大学(负责研制通信系统)、成都电信工程学院(负责研制光源)、物构所(负责研制光纤,是项目负责和总体设计)。
于是,原国务院科技办(即现在的国家科学技术委员会,以下简称国家科委)下有2个单位申报“光纤通信”科研项目,即物构所合作团体和武汉院。原国务院科技办不容许重复,只容许设一个“光纤通信”科研项目。于是组织了一次“背靠背”辩论,即由原国务院科技办主持,武汉院和物构所分别发言,不当面辩论,最后由原国务院科技办确定“光纤通信”科技项目的归口。
3“背靠背”技术路线辩论情况
物构所合作团体和武汉院的技术路线见表1。
我当时向国务院科技办领导分析解释:光纤用玻璃材料的特点是“物理容易化学难”,即炼玻璃需要温度,400℃容易;但化学原料的提纯由于成份复杂,比较难。
光纤用石英材料的特点是“化学容易物理难”,即炼石英需要温度:1400℃比较难;化学原料的提纯:只有SiCl4一种,比较容易,而且SiCl4是制作晶体管的原料,本身已经很纯。
我又说:长距离通信要求光纤的损失小,原料要求纯。所以化学是主要矛盾,物理工艺是次要。
光源:YAG激光器的特点是“当时的寿命达2000h”,而半导体激光器在世界范围内都没有研制出来。但YAG激光器需要用水冷却,在长途通信线路中继站人孔内无水,所以不能用。目前无激光器,可暂用LED,将来一定会有半导体激光器。
通信系统:采用增量调制方式,优点是简单,但传输无增量的直流,效果差,特别是传输电视信号比较困难,电视信号的直流分量比较多。采用我建议的PCM(脉冲编码调制)方式,虽然现在无集成块不能制作,暂时用如PSM(脉冲相移调制)代替,可传输电视信号。将来会有集成块,PCM最好。
我的光纤通信技术路线,至今仍是对的。
国务院科技办相信我的技术路线,把“光纤通信”项目交给武汉院,而没有给中国一流、二流的中国科学院、清华大学和电子科技大学。当时武汉院是一个约2000人的小单位。
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