Оптоволокно — «золотой» ресурс Мордовии

В сентябре 2015 года в Саранске открылся первый отечественный завод по выпуску оптоволокна. Сегодня продукция предприятия экспортируется в Китай и страны Европы — Великобританию, Чехию, Австрию, Польшу. В планах: организация производства оптоволокна полного цикла — от разработки новых технологий создания сырья для оптического волокна до запуска коммерческих продуктов на его основе. Для Мордовии, ввиду отсутствия нефти, газа и других минеральных ресурсов, оптоволокно может стать наиболее важным источником экономического развития.

Оптическое волокно стремительно осваивает всё новые и новые сферы применения, с каждым годом становясь ближе к рядовому потребителю. Однако для большинства людей возможности оптоволокна по-прежнему остаются загадкой — обычно знания об этом материале ограничиваются фактом его применения при подключении интернета в квартире или офисе. Действительно, оптическое волокно и кабели на его основе — одно из самых быстрых и надежных средств передачи информации на сегодняшний день. Перспективы впечатляющие: оптоволкно применяется не только в сфере телекоммуникаций, но также в оборонно-промышленном и топливно-энергетическом комплексе, атомной энергетике, высокотехнологичной медицине и даже искусстве.

Возможности применения оптоволокна в будущем практически безграничны

Что такое оптоволокно?

Оптическое волокно представляет собой нить из оптически прозрачного материала, предназначенную для передачи света на расстояние. В качестве оптически прозрачного материала чаще всего выступает кварцевое стекло или пластик [полимер]. Информация передается внутри нити световыми импульсами благодаря эффекту полного внутреннего отражения.

Непосредственно оптическое волокно состоит из двух частей: сердцевины и оптической оболочки. Такая конструкция позволяет обеспечить полное внутреннее отражение света [показатель преломления у сердцевины немного выше показателя преломления оболочки]. Оболочка оптоволокна, используемого в телекоммуникациях, как правило, имеет диаметр 125±1 микрон [сравнимо с толщиной человеческого волоса]. Диаметр сердцевины может отличаться в зависимости от типа волокна и национальных стандартов.

Структура оптического волокна

В дальнейшем оптоволокно оснащается различными упрочняющими и защитными элементами. Конструкция, которая содержит одно или несколько оптических волокон, а также защитные элементы, покрытые общей оболочкой, называется волоконно-оптическим кабелем.

Где используется оптоволокно?

Самая частая сфера использования — это, конечно, телекоммуникации. Оптическая связь сегодня является одним из основных способов передачи информации. Оптические линии связи успешно конкурируют с традиционными медными линиями и беспроводными технологиями. Именно благодаря оптическому волокну мы во многом обязаны резким увеличением объема и скорости передаваемой по всему миру информации за последние годы и, в частности, развитием интернета. Оптоволокно используется как для создания транснациональных телекоммуникационных магистралей, так и для подключения обычных домашних компьютеров к сети. Считается, что ближайшие два десятилетия оптические сети в городах останутся главным инструментом для доступа к скоростному интернету.

Ближайшее время наиболее эффективную передачу интернет-данных будет обеспечивать оптоволокно

Также оптоволокно применяется при создании датчиков. Современные волоконно-оптические датчики позволяют измерять почти всё. Например, давление, температуру, расстояние, положение в пространстве, скорость вращения, скорость линейного перемещения, массу, звуковые волны, уровень жидкости, деформацию, коэффициент преломления, электрическое поле, электрический ток, магнитное поле, концентрацию газа, дозу радиационного излучения и так далее. Так, биологи работают с оптоволокном, чтобы исследовать поведение дельфинов, китов и касаток. Датчики выступают в качестве сонаров и улавливают звуковые сигналы, с помощью которых общаются животные. При этом волоконно-оптические датчики очень компактны, не подвержены электромагнитным воздействиям, успешно противостоят высокой температуре и давлению.

Оптиковолокно широко используется при изготовлении различных элементов индикации, для формирования изображений, светового оформления рекламы и подсветки. Например, пучки световодов используются там, где яркий свет необходимо доставить в труднодоступную зону. Часто «оптику» как источник света применяют в медицине. Тонкость и гибкость кабеля помогает видеть, что происходит внутри человеческого организма и корректировать лечение. Освещение при помощи оптических световодов используется и в декоративных целях, включая коммерческую рекламу и всевозможные арт-инсталляции.

Платья, созданные с помощью ткани из оптоволокна

Совсем недавно исследователи Массачусетского технологического института заявили, что смогли создать на базе оптического волокна технологию, которая позволит в ближайшем будущем делать «умную» одежду. В ее основе — «смарт»-текстиль с оптоволоконными нитями. В первую очередь, такие ткани можно будет использовать в медицинских браслетах и повязках, которые наблюдали бы за состоянием организма, сообщали о заживлении ран и так далее. В перспективе — создание целых костюмов-гаджетов.

Таким образом, возможности применения оптоволокна в будущем практически безграничны.

Оптоволокно и Мордовия

Еще несколько лет назад оптоволокно в России не производилось серийно и полностью импортировалось из-за рубежа. Потребности российских кабельных заводов в оптическом волокне на 80% удовлетворялись за счет импорта из США.

С целью снижения зависимости российской экономики от зарубежных производителей отраслевые российские министерства стали вести переговоры с крупнейшими игроками кабельного рынка о принципиальном переходе на производство и применение полностью отечественного оптоволоконного кабеля, изготавливаемого с использованием отечественного оптического волокна и иных компонентов. Такой подход встретил одобрение со стороны и производителей и потребителей при условии, что технические характеристики российского оптического волокна и оптоволоконного кабеля будут не хуже, чем у зарубежных аналогов.

Первым российским предприятием, выпускающим оптическое волокно, стало ЗАО «Оптико-волоконные системы». В качестве инвесторов выступили ОАО «Газпромбанк», ОАО «Роснано» и правительство Республики Мордовия. Инвестиции в саранское производство составили 2,7 млрд рублей. Завод стал одним из звеньев реализуемой в России программы импортозамещения и первым этапом в создании полностью отечественного оптоволоконного кабеля.

АО «Оптико-волоконные системы» — первое и на данный момент единственное в России предприятие по производству оптоволокна

В сентябре 2015 года начал работу 1-ый пусковой комплекс производства — был осуществлен запуск вытяжки оптического волокна из импортируемых преформ. Преформы — это заготовки для изготовления оптоволокна, представляющие собой стеклянный стержень диаметром 1–10 см длиною в 1 м. Вдоль оси преформы располагается область с увеличенным показателем преломления, из которой и формируется сердцевина оптоволокна.

На сегодняшний день сырье для саранского производства оптоволокна продолжает завозиться из-за рубежа. Однако ситуация должна полностью измениться в результате полноценного запуска инжинирингового центра волоконной оптики [ИЦВО] и строительства 2-го пускового комплекса завода, что позволит наладить в Мордовии производство оптоволокна полного цикла: кварц, преформы, оптоволокно, коммерческие продукты. Производство будет полностью независимым от импорта. На данный момент разрабатывается бизнес-план, который будет представлен руководству страны. Уже в ноябре должен решиться вопрос о начале строительства в Мордовии второй очереди завода по выпуску преформ.

Фото — www.rusfiber.ru

Особая роль в проекте принадлежит АУ «Технопарк–Мордовия», резидентами которого является ЗАО «Оптико-волоконные системы» и несколько других компаний, работающих в сфере оптоэлектроники и волоконной оптики. В прошлом году Технопарк вошел в пятерку лучших в стране по итогам рейтинга Ассоциации кластеров и технопарков — во многом благодаря успешной работе в сфере волоконной оптики и нанотехнологий.

Один из инфраструктурных объектов АУ «Технопарк–Мордовия» — инжиниринговый центр волоконной оптики [ИЦВО]. Здесь сконцентрируются компетенции представителей передовых научных школ России в области волоконной оптики. В инжиниринговым центре будут работать ученые со всей страны — уже в этом году в ИЦВО планируется оснастить и открыть лабораторию волоконно-оптических компонентов и кристаллической оптики.

В перспективе — внедрение нанотехнологий для улучшения свойств оптического волокна, создание продуктов для оборонного комплекса, нефте– и газодобывающей отрасли, инновационной медицины.

Если проект получится реализовать в полном объеме, и в Саранске будет работать производство оптоволокна закрытого цикла, то Мордовия станет одним из важнейших центров строительства инфраструктуры для цифровой экономики России.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *