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“中国光纤之父”背后的故事,赵梓森:不达兴趣不罢休

时间:04-24 来源:中国科学报 点击:

第三步是通信机问题。按照赵梓森在"背靠背辩论"时提出的技术方案,光导信号必须是数字信号,需要数字式通信机(PCM机)。但符合PCM机要求的半导体集成块,即使在发达国家当时还没研制出来,这成了解决通信机问题的"拦路虎",难倒了一些同类型科研机构。而赵梓森没有因此退缩,也没有等待,他根据其掌握的扎实通信理论知识,认为半导体集成块研制出来只是时间问题,在没有研制出来之前,暂时可以通过"脉冲调相"来替代解决。随后的发展再次证明了他的"准确眼光",一是武汉邮科院采用了这个替代方案研发出了可用于光纤通信实践的通信机,并在试验中获得了成功;二是国际上随后果然研发出了符合通信技术要求的半导体集成块。利用这些集成块,赵梓森指导科研团队很快研制出了PCM二代机和三代机,顺利应用于我国的第一条实用光纤线路--"八二工程",武汉邮科院因此在研制光纤通信中赢得了邮电部领导的信任和支持,取得了我国光纤通信研制的主导地位。

架设:由短及长通南北

完成了材料和设备研制并通过试验验证后,接下来就是实用光纤线路架设了。1981年9月,邮电部和国家科委确定在武汉建立一条光缆通信实用化系统,意在通过实际使用,完成商用试验以定型推广。由于其限于1982年完成,故简称"八二工程"。按照设计方案,该工程是一个市内电话局间中继工程,其主要技术指标为:传输速率8.448Mb/s,传输容量120个市话话路,中继距离6公里,线路长13.3公里,跨越长江、汉水,贯穿武汉三镇,连接武汉市四个市话分局。与研制过程中的试验线路相比,该工程最突出的困难有两个:一是线路长,这就要求光纤必须大批量量产。光纤的量产包括熔炼、拉丝、测试、套塑四个基本环节,每个环节内还包括其他子工艺。尤其是拉丝环节,为了兼顾光纤的质量和产量,还需要克服很多技术难题。赵梓森现在仍然对这些困难记忆犹新:"拉丝机是这样的,上面一根玻璃棒,加在炉上,把温度加高,它就软了,一边拉它,然后下面卷,但是在卷之前,如果玻璃在热的时候碰到空气冷却,它会发生裂纹,有裂纹的话,光纤就没强度了……""八二工程"建设的另一个难点,是在长距离传输中光纤可能面临损坏,即断点问题。光纤无论是悬于空中,还是埋于地下,总难免发生意外出现断裂。这些断点有的显而易见,查找容易;有的则十分隐蔽,查找困难。为此,一方面必须研制光纤断点测试设备,另一方面还要随时待命,排查线路中断故障……若干年后赵梓森谈起光纤通信实用化阶段的艰辛时,印象最深的还是那一次次不分昼夜、不分寒暑随叫随到的检修。因为早期缺乏检修经验和检修仪器,每次都是相关人员一齐出动,赵梓森和二十多个同事挤在院里分配的一辆额定8人的面包车里,到处奔波。1982年12月31日,中国光纤通信的第一个实用化系统--"八二工程"按期全线开通,正式进入武汉市市话网,标志着中国进入光纤数字化通信时代。

随着"八二工程"的成功入网,1983年5月,赵梓森被提拔为武汉邮科院总工程师。在他的领导下,又先后完成了数十项由短及长的光纤通信架设工程。其中,1987年完成的全长244.86公里的"汉荆沙工程"(武汉-荆州-沙市),被作为全国同类行业的示范。1993年完成的全长3046公里的"京汉广工程"(北京-武汉-广州),是目前中国也是世界上最长的架空光缆通信线路,该工程跨越北京、湖北、湖南、广东等6省市。工程中为了解决原140Mb/s传输设备不适合中小城市电路条件的问题,他专门组织研发了140Mb/s1B1H码型机。由于北京到广州之间温差很大,会导致光纤在应力作用下信号传输出现延时,赵梓森指导学生毛谦进行攻关,确保了如此长距离光纤传导延时小于规定的14微秒。为了方便沿途各省市单位对工程维护,他们还在工程监控上首次采用了汉字终端显示。京汉广架空光缆工程的开通,不仅有效缓解了京汉广沿线的通信线路紧张状况,也对疏通全国光纤通信线路起到了很好的调节作用。这样在不到10年时间内,赵梓森和他的团队就将大容量高传速的光纤通信线路连通到天南海北,完成了我国的信息高速公路建设工作。

产业:支撑建立大光谷

如果用人体血液循环系统做比喻,"京汉广工程"只是光纤通信线路的大动脉,要把光纤通信深入到每个城市和乡村,实现光纤入户,还需要建立数量庞大的分支动脉、小动脉和毛细血管网。如此一来,单靠武汉邮科院和全国为数不多的几家单位生产相关材料和设备显然是不够的,必须加强光纤和光电产品的产业化和规模化。1983年,国家计委和邮电部考虑到我国工业基础薄

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