深海光缆进军国际尚需产业链全面爆发

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目前国内已经在海缆技术上实现重大突破，但要进一步打破国际海底光缆系统建设的壁垒，国内相关行业和企业还得联合起来共同努力。
自1989年开始到1998年底，我国运营商已经先后参与了18条国际海底光缆的建设与投资，个别传输设备制造商也有少量产品用于海缆系统。今年开工建设的新中美直达海底光缆系统将于明年建成，首期在青岛登陆，其中就使用了部分国产终端设备。
但是就海底光缆系统的主要部分海底光缆而言，还没有跨进这个门槛。尽早进入国际海底光缆系统建设的大家庭，一直是海底光缆制造行业追求的目标。
我国拥有300万平方公里的海域和18000公里长的海岸线，沿海分布着6000多个岛屿，大陆架蕴藏着丰富的海底油田和天然气资源。由于我国绝大部分海域处于500米水深以内的浅海(只有南海有部分深海海域)，因此，自上世纪80年代就已经启动的我国海底光缆的研究重点和生产始终受限于浅海品种，迄今已有几千公里的浅海光缆敷设于各地海域，而且创造了生产浅海光缆的几个之最：无接头连续长度接近100公里，最大光纤容量96芯，光缆最大断裂强度630kN。
上世纪90年代末，国内第一家合资的海光缆生产企业成立，开始生产不锈钢松套管型式的浅海光缆，但松套管由境外企业制造。1999年，江苏中天科技股份有限公司于率先引进国际一流的不锈钢管生产线，并于2000年建成投产，首家成功研发并生产出国产的第一根不锈钢管光纤单元；2001年，中天科技生产的海底光缆通过国家级产品定型鉴定；2004年，组建国内最大的海底光缆生产线，扩大批量生产能力，满足国内海底光缆建设需要；2007年10月24日，中天科技深海光缆通过信息产业部鉴定，实现深海光缆国内突破。
海底光缆结构设计的基本要求
目前，我国海底光缆的研制和生产，主要依据的标准是国家标准GB/T18480-2001《海底光缆规范》和国际电信联盟推荐标准ITU-TG971～978海底光缆系统系列建议。其中国家标准GB/T18480-2001近期将补充修改，并改为GB/T7426.6，其中，浅海与深海的水深界限将由500米改为1000米，与ITU-T一致。
ITU-TG972定义海底光缆系统有三类：有中继光缆、无中继光缆和海用陆缆。我国以往研制生产的浅海光缆绝大部分属于海用陆缆，传输距离短，要求光纤容量大。
目前国内已经在海缆技术上实现重大突破，但要进一步打破国际海底光缆系统建设的壁垒，国内相关行业和企业还得联合起来共同努力。
自1989年开始到1998年底，我国运营商已经先后参与了18条国际海底光缆的建设与投资，个别传输设备制造商也有少量产品用于海缆系统。今年开工建设的新中美直达海底光缆系统将于明年建成，首期在青岛登陆，其中就使用了部分国产终端设备。
但是就海底光缆系统的主要部分海底光缆而言，还没有跨进这个门槛。尽早进入国际海底光缆系统建设的大家庭，一直是海底光缆制造行业追求的目标。
我国拥有300万平方公里的海域和18000公里长的海岸线，沿海分布着6000多个岛屿，大陆架蕴藏着丰富的海底油田和天然气资源。由于我国绝大部分海域处于500米水深以内的浅海(只有南海有部分深海海域)，因此，自上世纪80年代就已经启动的我国海底光缆的研究重点和生产始终受限于浅海品种，迄今已有几千公里的浅海光缆敷设于各地海域，而且创造了生产浅海光缆的几个之最：无接头连续长度接近100公里，最大光纤容量96芯，光缆最大断裂强度630kN。
上世纪90年代末，国内第一家合资的海光缆生产企业成立，开始生产不锈钢松套管型式的浅海光缆，但松套管由境外企业制造。1999年，江苏中天科技股份有限公司于率先引进国际一流的不锈钢管生产线，并于2000年建成投产，首家成功研发并生产出国产的第一根不锈钢管光纤单元；2001年，中天科技生产的海底光缆通过国家级产品定型鉴定；2004年，组建国内最大的海底光缆生产线，扩大批量生产能力，满足国内海底光缆建设需要；2007年10月24日，中天科技深海光缆通过信息产业部鉴定，实现深海光缆国内突破。
海底光缆结构设计的基本要求
目前，我国海底光缆的研制和生产，主要依据的标准是国家标准GB/T18480-2001《海底光缆规范》和国际电信联盟推荐标准ITU-TG971～978海底光缆系统系列建议。其中国家标准GB/T18480-2001近期将补充修改，并改为GB/T7426.6，其中，浅海与深海的水深界限将由500米改为1000米，与ITU-T一致。
ITU-TG972定义海底光缆系统有三类：有中继光缆、无中继光缆和海用陆缆。我国以往研制生产的浅海光缆绝大部分属于海用陆缆，传输距离短，要求光纤容量大。
一般的海底光缆结构与性能的设计基本要求分为几个方面：
传输性能：光纤容量、性能满足传输系统的整体要求；
机械性能：能承受在规定水深内敷设、打捞时由海光缆本身的全部海水中重量所带来的各种静态或动态负荷时的抗拉强度。对于有中继系统，还要考虑海底光中继器的重量；
环境性能：结构具备足够的纵向阻水性能，以保证海光缆在海底运行中发生故障后待维修期间内海水渗入光缆的长度处于规定数值之内，同时具备足够的使用寿命；
电气性能：对于有中继海底系统，或有其他供电要求的海光缆，其结构内电导体能够满足传输系统全部中继器所需的工作电流和系统耐电压强度。
因此，完整的海底光缆结构设计应该确定(以有中继海底光缆系统用海光缆为例)：单元光缆段长度；系统供电电压；光缆安装敷设、打捞回收时的最大受力强度；光缆承力结构抗拉强度指标；渗水压力与渗水长度。光纤的传输性能主要取决于系统的传输性能设计，从选择光纤预制棒着手。
深海光缆技术的发展
1.国外深海光缆结构的演变
光通信技术的进步，推动了国际跨洋海光缆系统建设。从TAT-8海底光缆系统问世以来，深海光缆技术进步突飞猛进。其结构发展过程大致可从下列图示中得以了解。
2.国内深海光缆的试制过程
由于海光缆装运、运输、敷设的特殊性，海光缆生产厂必须建设在水道边，而且码头的水深直接影响到企业能够制造连续长度海光缆的能力。国内浅海光缆生产的几个之最均为江苏中天科技海缆公司创造，得益于中天科技拥有高强度、大长度光纤拉制，大长度不锈钢管光单元制造，大型塑料绝缘挤出，Φ800大型钢丝铠装等生产设备和专业齐全的检测中心，大型储缆水池和常年水深超过7米的5000吨专用码头。中天科技海缆公司已经成为我国海底光缆生产行业的领军企业。
我国深海光缆的研制取得实质性突破是由江苏中天科技和中天科技海缆公司实现的。2004年江苏中天科技启动了深海光缆研制的步伐，在多年生产浅海光缆的基础上，相继完成了《海光缆专用高强度筛选光纤》、《钢丝间隙专用填充阻水材料》和《24盘管绞、铜带氩弧焊接串列生产设备》等课题的研究开发，实现了海缆用光纤的筛选应变不小于2%；解决了钢丝绞合铜管紧锁的承力结构制造工艺难关，实现50MPa水压下海光缆纵向渗水长度满足国家标准要求，小于1000米以及光缆断裂强度大于80kN等主要技术指标，2007年9月，中天科技海缆的深海光缆试制成功。
江苏中天科技海缆的深海光缆与接头盒的研制成功，关键在于解决了高强度光纤拉制、大长度不锈钢松套管光单元焊接、内铠装钢丝绞合+铜管氩弧焊焊接+外径收缩、结缘黏结护套挤制、海光缆承力钢丝强度传递结构制造和接头盒高水压密封结构制造等高难工艺。
深海光缆制造工艺
1.光单元的制造
光单元制造工艺，着重解决光纤余长的控制和阻水油膏的填充。
光单元的制造，在国内已经是较成熟的工艺。中天科技具备150km以上的制造能力和连续长度100km的生产实践。
2.高强度钢丝的绞合
高强度钢丝的绞合必须与铜管焊接串列生产。钢丝的绞合要解决钢丝退扭和合理选择阻水材料并实密填充等工艺。
3.铜管的焊接
铜管氩弧焊接工艺，早在上世纪80年代末期，国内少数企业与研究所曾经合作研制过，但未和钢丝绞合同步实施。深海光缆研制的再次使用，在难度、技术含量上又上了一个台阶，有质的飞跃，尤其是铜管焊接后的外径收缩更是难中之难。
4.护套挤制
深海光缆的护套，除了提供对缆芯的保护、提供足够的绝缘性能和对地的耐电压性能以外，还应该具备良好的传递施工时产生的机械外力到内铠装钢丝承力元件的功能。
提高护套与铜管之间的黏结力是关键。
5.性能检测
深海光缆的成品检测围绕四个方面的基本要求进行，即光学传输性能，机械性能，渗水、耐水压性能与使用寿命以及电气性能。中天科技为此配备了齐全的多套检测设备，满足试验之需。
深海光缆号称“缆中之王”，其制造难度是可想而知的。近日，中天科技海缆研制成功的深海光缆产品可以用于5000米水深，系统长度设计8000公里，光纤最大容量24芯，NTTS大于55kN；接头盒具备水密封水平8000米，光纤容量48芯，整体注塑外壳，使用寿命大于25年等特点。
深海光缆及接头盒的研制成功在我国海缆系统发展道路上走出了坚实一步，但要进一步打破国际海底光缆系统建设的壁垒，国内相关行业和企业还得联合起来，齐心合力，同舟共济，各自作出应尽的贡献，为实现国产深海光缆进入洲间跨洋海光缆系统零的突破不懈努力。