第247章 国产光纤通信材料研发突破[1/2页]

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    卷首语

    nbsp【画面：1973nbsp年nbsp10nbsp月的上海硅酸盐研究所nbsp302nbsp实验室，磨砂玻璃灯罩下，46nbsp岁的材料科学家老郑戴着护目镜，用镊子夹起发丝般的光纤样本，对着nbsp20nbsp瓦的白炽灯观察透光率。他的白大褂口袋里露出半截nbsp1972nbsp年的《国外光纤技术简报》，“石英玻璃损耗低于nbsp的标注被红笔圈得模糊，旁边是写满化学式的烟盒纸，背面画着自制的nbsp“气相沉积炉”nbsp草图。字幕浮现：1973nbsp年深秋，当国际通信巨头垄断光纤预制棒技术，中国材料学家在坩埚与光谱仪之间展开突围。老郑团队用国产石英砂烧制玻璃预制棒，在氢氧焰的高温与显微镜的微光中寻找杂质克星，于上千次坩埚炸裂与光谱数据的比对中破译透光密码nbsp——nbsp那些被高温灼穿的石棉手套、记录着千次失败的实验日志、在保密车间诞生的乳白色预制棒，终将在历史的光纤族谱中，成为中国光通信产业的第一根nbsp“光芯”。】

    nbsp1973nbsp年nbsp10nbsp月nbsp5nbsp日，上海漕河泾的保密车间里，老郑将第nbsp17nbsp根开裂的预制棒摔在耐酸瓷盘上，飞溅的玻璃碎屑在地面划出细碎的光斑。助手小陈举着光谱仪报告，声音里带着沮丧：“损耗还是比国外样品高nbsp50%。”nbsp老郑盯着实验台上的进口光纤截面图，玻璃芯层的气泡缺陷像眼中的沙粒nbsp——nbsp这是他从香港友人处获得的珍贵样本，直径nbsp125nbsp微米的光纤里，藏着国外企业的技术壁垒。

    nbsp一、石英砂的提纯战役

    nbsp根据《1973nbsp年光纤材料研发档案》（档案编号nbspGYCL19731001），老郑团队的首要任务是破解nbsp“高纯石英砂”nbsp密码。他们跑遍全国nbsp13nbsp个石英矿，最终在安徽凤阳找到二氧化硅含量nbsp的矿石，却发现铁、铜等金属杂质含量超标nbsp3nbsp倍。“就像在米里掺了沙子，”nbsp老郑指着显微镜下的杂质颗粒，“这些金属离子就是光的杀手。”

    nbsp团队借鉴nbsp1964nbsp年原子弹用高纯铀提炼技术，设计出nbsp“三级酸浸nbspnbsp高温焙烧”nbsp工艺：先用氢氟酸浸泡矿石nbsp72nbsp小时，再在nbsp1300℃电炉中通入氯气焙烧，最后用去离子水冲洗nbsp32nbsp次。当第一炉提纯后的石英砂在坩埚中融化，老郑发现杂质含量降至这个数据让他想起nbsp1958nbsp年炼出第一炉不锈钢时的场景nbsp——nbsp纯度，永远是材料科学的生命线。

    nbsp二、气相沉积的火焰芭蕾

    nbsp10nbsp月nbsp15nbsp日，自制的nbsp“73nbsp型气相沉积炉”nbsp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nbsp3nbsp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。”nbsp他在实验日志中画下火焰轨迹图，发现气流稳定性是关键。

    nbsp年轻技工老王受老式纺车启发，设计出nbsp“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nbsp0.1nbsp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nbsp0.05nbsp毫米nbsp——nbsp这是国产设备从未达到的精度。

    nbsp三、杂质陷阱的化学博弈

    nbsp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（1383nmnbsp处）高达而国外样品低于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nbsp——nbsp其含有的结晶水在高温下释放羟基。“敌人藏在炉子里。

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