译电者青灯轻剑斩黄泉

第247章 国产光纤通信材料研发突破(第2页)

 

二、气相沉积的火焰芭蕾

 

10 月 15 日,自制的 “73 型气相沉积炉” 首次点火。老郑亲自操作氢氧焰喷枪,将四氯化硅气体喷射到旋转的石墨靶棒上,白色粉末在高温中烧结成透明玻璃层。但第 3 次沉积时,靶棒突然断裂,高温火焰在炉内形成涡流,将预制棒烧出凹陷。“就像在大风里绣花。” 他在实验日志中画下火焰轨迹图,发现气流稳定性是关键。

 

年轻技工老王受老式纺车启发,设计出 “陀螺稳定装置”,让靶棒在沉积时保持匀速旋转。当新装置启动,氢氧焰在靶棒表面均匀铺开,形成 0.1 毫米的透明沉积层,老郑用千分尺测量时,发现同心度误差小于 0.05 毫米 —— 这是国产设备从未达到的精度。

 

三、杂质陷阱的化学博弈

 

真正的突破来自对羟基离子的围剿。光谱分析显示,国产光纤的水峰损耗(1383n 处)高达 50dB/k,而国外样品低于 10dB/k。老郑带着团队排查三个月,发现问题出在玻璃熔炉的耐火砖 —— 其含有的结晶水在高温下释放羟基。“敌人藏在炉子里。” 他果断改用进口刚玉砖,同时在炉内通入干燥氮气,将水分含量控制在 5pp 以下。

 

更细微的战斗在分子层面展开。老郑从硅酸盐学报找到灵感,在原料中加入 0.01% 的氟化物,形成 “羟基捕获阱”,这个源自陶瓷釉料配方的创新,让水峰损耗降至 15dB/k,虽然仍高于国外水平,却为后续研究打开了突破口。

 

四、拉丝塔的速度博弈

 

11 月,团队在拉丝塔遭遇 “速度 - 损耗” 悖论:拉丝速度超过 10 米 / 秒,光纤表面出现微裂纹;低于 5 米 / 秒,内部应力导致损耗上升。老郑在拉丝现场守了三天三夜,发现冷却气流的温度梯度是关键。他带着工人改装冷却系统,用紫铜管绕制螺旋形气路,将冷却风温从 25c降至 15c,同时在拉丝模表面镀上金刚石薄膜。

 

当拉丝速度稳定在 8 米 / 秒,老郑用放大镜观察新拉出的光纤,表面光滑如镜,在灯光下呈现出微弱的蓝色光晕 —— 这是低损耗的标志。小陈用进口光功率计测试,1550n 波长下的损耗值在 0.8dB/k 处徘徊,这个数据让整个实验室沸腾,因为这意味着国产光纤首次进入 “可用级”。