7 июля проект «Ключевые технологии и применение сверхдальней оптической связи в экстремальных условиях», возглавляемый Пекинским университетом почты и телекоммуникаций при участии China Telecom, Zhongtian Technology и Accelink Technologies, был удостоен второй премии Государственной премии за технологические изобретения 2025 года. Проект ориентирован на районы, где сложно разместить плотные узлы связи, такие как высокогорные холодные плато и глубоководные морские акватории. Были проведены системные исследования в области оптоволоконных кабелей, оптических усилителей, контроля затухания при передаче и совместной оптико-электрической оптимизации, что позволило сформировать автономную и контролируемую технологическую систему сверхдальней оптической связи.
Первоочередной задачей связи на плато является преодоление физических повреждений, вызванных низкими температурами. В условиях высоты 5300 метров над уровнем моря и минимальной зимней температуры до минус 60 градусов Цельсия обычное покрытие оптоволокна становится хрупким и трескается, заполняющая кабель гидрофобная паста постепенно застывает, волокно подвергается сжатию, вызывая микроизгибы, что увеличивает затухание сигнала. Исследовательская группа перепроектировала молекулярную структуру материала покрытия волокна, создав покрытие с низкой температурой стеклования, которое сохраняет гибкость даже при экстремально низких температурах. Одновременно была разработана гидрофобная паста с высокой пенетрацией, чья пенетрация при минус 70 градусах Цельсия увеличена более чем в два раза, что снижает сжатие волокна из-за застывания пасты. В результате был создан оптоволоконный грозозащитный трос с низкими потерями, выдерживающий температуру до минус 70 градусов Цельсия, который используется для линий связи, проходящих через высокогорные, низкотемпературные и геологически разломные зоны.
Подводные оптоволоконные кабели сталкиваются с другим набором технических условий: сверхвысокое давление воды, непрерывное производство на большие расстояния и остаточные напряжения внутри кабеля. Обычная конструкция с круглой стальной броней может деформироваться на глубине 10 000 метров, а смещение между оптическим блоком и внешними материалами также изменяет напряженное состояние волокна.
Команда проекта применила самоблокирующуюся напорную конструкцию из проволоки разного диаметра, где проволоки различного диаметра плотно скручиваются слоями. Это позволяет внешнему давлению воды восприниматься в основном металлическим бронированным слоем, при этом более 95% давления воды изолируется от внутреннего оптического блока. Расчетная глубина, выдерживаемая морским кабелем, достигает 11 000 метров. В производственный процесс была добавлена система многомерного восприятия напряжений и саморегулируемого контроля скорости. Оборудование непрерывно отслеживает изменения натяжения и напряжений в процессах раскатки, скрутки, формовки оболочки и намотки кабеля, автоматически корректируя скорость производства и параметры тяги, что снижает дополнительные потери при производстве длинномерного кабеля. Эта технология позволяет непрерывно производить морские кабели длиной в сотни километров, уменьшая количество промежуточных соединений и связанные с ними риски отражения, затухания и снижения надежности.
Система передачи также использует методы подавления искажений и совместной оптико-электрической оптимизации. Оптический слой корректирует сигнал в зависимости от затухания линии, усиления усилителя и изменения мощности канала, в то время как электрический слой синхронно изменяет параметры модуляции и методы обработки приема. Это позволяет длинным пролетам линий поддерживать высокоскоростную передачу в условиях отсутствия ретрансляторов и ограниченного обслуживания.
В настоящее время данная технология уже внедрена в действующие сети операторов связи, стабильно работая в таких регионах, как высокогорные плато и прибрежные морские акватории, обеспечивая широкополосное оптическое соединение на расстояние почти 1000 км. В частности, соответствующие высокогорные линии охватывают район протяженностью более 1200 км от Сангри до Мангканга; морские линии связи обеспечивают широкополосное соединение между островами на расстояние более 900 км. Используемые в проекте низкотемпературные оптоволоконные кабели, глубоководные напорные морские кабели, оптическое передающее оборудование и технологии оптимизации были перепроектированы специально для экстремальных условий, а не являются прямым переносом обычного наземного оборудования оптической связи на плато или морское дно.