這里，是中國光通信的緣起。1976年，趙梓森院士在這里拉出了中國第一根實用化光纖。盡管它只有17米，卻衍生出眾多“中國第一”——中國第一個光纖通信系統(tǒng)工程，第一條國產國家骨干傳輸干線，第一個中國提出、被國際電聯(lián)采納的IP標準……近日，記者走進“中國光谷”，看荊楚大地上的“逐夢追光者”，如何在光與電的交匯中，用智慧和汗水點亮一顆顆科技之星。

突破多芯復用技術

為通信光纖發(fā)展鋪路

通信光纖，是人類迄今為止發(fā)明的最迅速、最有效、使用最廣泛的傳輸介質之一，全球90%以上的信息通信都是由光纖傳輸的。隨著工業(yè)互聯(lián)網、云計算、自動駕駛等業(yè)務的快速發(fā)展，數據傳輸需求急劇增加。如何進一步提高光纖的傳輸容量，滿足日益增長的數據傳輸需求，成為當前光纖通信技術研究的核心問題。

“傳統(tǒng)單芯光纖的傳輸容量已經接近它的香農極限，也就是100Tbit/s。如何進一步提高光纖的傳輸容量，滿足日益增長的數據傳輸需求，是業(yè)界的痛點�！狈榛鹜ㄐ啪�纜產出線光纖研發(fā)部經理彭楚宇告訴記者。

在光纖傳輸其他維度已無法突破的情況下，基于多芯復用技術的多芯光纖為提升光纖容量提供了新的方向，實現(xiàn)在同一根光纖內，多個信號沿著不同的纖芯獨立傳輸，就像單車道變多車道，使系統(tǒng)傳輸容量實現(xiàn)數量級的提升�！皢涡竟饫w就是一根光纖包層里面含有一根纖芯，多芯光纖就是一根包層里面同時含有多根纖芯。”彭楚宇說道。

電子顯微鏡下的7芯光纖。受訪者供圖

近年來，烽火通信科技股份有限公司持續(xù)對多芯光纖技術展開專項研究，還從應用上和規(guī)模產業(yè)化上研究多芯光纖傳輸系統(tǒng)的實用性，實現(xiàn)了從核心光纖、關鍵器件到應用系統(tǒng)的規(guī)模產業(yè)化能力，擺脫了核心器件對國外的強烈依賴，確保我國傳輸產業(yè)的安全性和可持續(xù)發(fā)展性。

2023年，烽火通信基于自研19芯單模光纖，實現(xiàn)了凈傳輸容量3.61Pbit/s的系統(tǒng)傳輸，刷新了單模多芯光纖傳輸容量的世界紀錄。彭楚宇介紹，3.61Pbit/s相當于1秒傳輸451個1TB的硬盤，下載約135300部最高畫質的電影。

多芯光纖的開發(fā)提高了我國通信技術國際領跑能力，帶動了超大容量多芯光纖產業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展。多芯光纖的應用可有效解決通信網絡面臨的帶寬持續(xù)增長的壓力問題，實現(xiàn)系統(tǒng)擴容升級。

攻克一系列“卡脖子”難題

實現(xiàn)光傳輸芯片技術向Tb/s級的首次跨越

在光通信領域，除了多芯光纖技術在不斷發(fā)展，“中國芯”也在不斷迭代升級。自2018年至2021年底，歷經三年的不懈努力，科研工作者們攻克了一系列“卡脖子”難題，成功研發(fā)出中國首款、擁有自主知識產權的400G相干商用硅光收發(fā)芯片，實現(xiàn)每秒可傳輸400Gbit的數據速率，是前代100G芯片速率的四倍。

時隔三年，科研團隊再次刷新自身紀錄，研發(fā)出1.6Tbit/s級光傳輸芯片，實現(xiàn)了我國光傳輸芯片技術向Tb/s級的首次跨越。該芯片是目前業(yè)界處理容量最大、集成度最高的傳輸芯片。芯片最大處理容量可達1.6T，集成超100億個晶體管，可應用在匯聚網、骨干網，解決了高端光網絡設備核心芯片“卡脖子”難題。

1.6Tbit/s光傳輸處理芯片。受訪者供圖

“從100G、200G、400G到1.6T，相當于高速公路由單車道、雙車道、四車道變成16車道，同時每個車道也變寬了。”烽火通信微電子研發(fā)項目經理李光瑜介紹。

1.6TFramer芯片的成功研發(fā)，推動了400G甚至更高速率網絡的建設，以滿足各種新型業(yè)務不斷發(fā)展和用戶不斷增長的帶寬需求，進一步支持大規(guī)模的云計算、物聯(lián)網、5G等業(yè)務的發(fā)展，賦能數字中國建設。

全自主研發(fā)構建5G與F5G“雙千兆”工廠

為生產線植入硬核大腦

在烽火通信的數字工廠內，生產熱火朝天，卻少見人影。取而代之的AGV機器人在廠內靈活穿梭，十余條高水平自動化生產線開足馬力。

“在我們的工廠中會有大量的類似AGV的自動化設備，它每時每刻都在產生各種各樣的數據，這些數據每時每刻都需要在我們的設備和后端服務器之間進行交互，每天大概有至少3億條數據在我們的工廠管理系統(tǒng)和現(xiàn)場進行不斷產生和流轉�！狈榛鹜ㄐ啪�纜產出線光纜智能制造專項經理肖昌云介紹，如何確保這些數據不遺漏、高效可靠地傳到后端系統(tǒng)，來支撐相應的業(yè)務，網絡就很關鍵。“我們需要一張容量大、速度快、可靠性高的網絡，我們就選擇了用5G來替代傳統(tǒng)的WiFi網絡，用F5G替代傳統(tǒng)的以太網絡。”

烽火通信數字工廠。受訪者供圖

烽火通信在業(yè)內完成了首個全自主研發(fā)的5G與F5G“雙千兆”工廠構建，為光通信技術在工業(yè)領域的應用普及做出了積極探索�！霸谏�級改造中，我們優(yōu)化了超過40個業(yè)務模塊、100多個流程，消除了30多個業(yè)務斷點，將系統(tǒng)間數據流動的效率提升了30%。數字化改造后，產品制造效率提升了20%，人工成本降低了14%，凈利潤增加了10%�！毙げ�云說道。

在湖北武漢的這座“中國光谷”里，成千上萬的科技工作者憑借不懈的努力和非凡的創(chuàng)新精神，在光通信領域取得了舉世矚目的成就，不僅點亮了人類探索宇宙的明燈，也照亮了中國光通信的前行之路。

審核：

毛新芳 烽火通信總裁辦公室副主任

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