烽火光子晶体光纤成功实现太空首飞

 8/15/2017,光纤陀螺是用于测量载体旋转角速度的传感器，是继机械陀螺后的新一代陀螺。近年来，随着惯性技术、轨道测斜等军民传感技术的快速发展，对于高性能陀螺的需求日益增长，这就需要性能更加优良的保偏光纤，但目前传统保偏光纤的环境性能几乎已经被人们开发到了极致，在某些领域仍不能够胜任，需要一种对温度、辐照等环境不敏感的特种光纤。而光子晶体光纤的多孔结构和单一的组成材料使得它具有优良的环境适应性，比如其抵抗射线干扰的能力比传统光纤优越近一个量级，因此，在外太空环境下光子晶体光纤陀螺能够更加准确、稳定的测量飞船姿态参数。

        
   
                         光子晶体光纤截面示意图     
               
   保偏光子晶体光纤与传统应力型保偏光纤相比就如此多的优良特性，但它的生产技术长期被国外垄断，国外厂家对国内进行严苛的技术封锁。面对重重困难，烽火通信依托其雄厚的光纤产业化实力，国内领先国际先进的光纤技术创新能力，带着充分的信心和执着的信念，组建专项研发团队，经过艰难的层层技术攻关，最终实现了光子晶体保偏光纤的批量化生产。而在光棒制备、拉丝工艺以及光纤结构设计上，整个研发过程都有着烽火式的创新与变革。

   烽火开发出全自动光子晶体光纤毛细管点阵排布平台，从源头上确保了保偏光子晶体光纤的优良性能,研制出先进的PCF拉制压力控制系统，构建了适合光子晶体光纤拉制的气流控制、温度场控制、直径控制、涂覆固化控制、PID控制和中央PLC控制整体拉制系统工艺。我们采用了对毛细管、毛细管阵列进行精心的深处里技术，显著降低了保偏光子晶体光纤的水峰和衰减（<3dB/km），达到业界领先水平。而烽火并未就此止步，停顿在打破国外垄断的成功面前，更进一步地创新性研发出一种全新的4层周期结构保偏光子晶体光纤构型，制作出国际上直径最小（80/135μm）的保偏光子晶体光纤，直接助力我国光子晶体光纤陀螺型号研制项目取得重大突破，助推国内光纤陀螺行业的发展。

   搭载了基于烽火通信细径光子晶体光纤研制成的高精度光纤陀螺的天舟一号货运飞船，已于2017年4月20日19时41分35秒在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空，并于4月27日成功完成与天宫二号的首次推进剂在轨补加试验。此次天舟一号飞行任务取得了圆满成功，实现了光纤晶体光纤陀螺在货运飞船上的首次搭载飞行，是国际上光子晶体光纤陀螺的首次空间应用，验证了烽火细径光子晶体光纤陀螺作为新一代光学陀螺的技术可行性。该研究成果推动了我国光学陀螺的跨越式发展（其技术指标超过国外同类型陀螺精度1个数量级），为卫星、长航时飞行器等对高性能惯性器件的重大战略需求提供了全新的技术途径。

        
               
基于烽火通信光子晶体光纤研制的高精度光子晶体光纤陀螺样机             

   在国家重大需求的牵引下，烽火通信实现了一个个具有原始创新的高性能光纤产品的突破研制，并率先实现了诸多特种光纤的成果转化，此次光子晶体光纤的突破就是孕育多年而厚积薄发的创新产品。烽火通信将砥砺前行，为实现我国光纤技术的飞跃发展，做出更多的创新突破！