Ученые Физико-технического института НИ ИрГТУ разрабатывают проект по организации первого в России высокотехнологичного комплексного производства оптоволокна. Главной особенностью нового предприятия станет использование местного сырья в сочетании с отечественными прорывными технологиями.
По информации начальника отдела инновационных технологий НИ ИрГТУ Виктора Кондратьева, в настоящее время волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) являются наиболее эффективным способом передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Так, например, обмен информацией между континентами осуществляется главным образом через подводные волоконно-оптические кабели, а не через спутниковую связь. Объем передаваемой информации растет с каждым годом, что обусловливает постоянную потребность в увеличении пропускной способности каналов и прокладывании новых линий.
Все ведущие страны мира располагают собственным производством ключевого компонента волоконно-оптических систем передачи информации – оптического волокна. Основными производителями и поставщиками оптоволокна на мировом рынке являются компании из США, Японии, Южной Кореи, Италии, Нидерландов и др. Мировое производство волоконных световодов в настоящее время составляет 60 млн. км/год. Однако в России оптическое волокно не выпускается.
«Реализация проекта позволит убрать импортозависимость от заграничных материалов, поскольку у нас в Иркутской области есть свое сырье – кварц. Бόльшая часть производства высокочистых кварцевых гранул – основного материала при производстве оптоволокна – сосредоточена в США, Японии и Китае. Сдерживающими факторами развития производства сферических кварцевых гранул являются: дефицит высокочистых кварцевых месторождений, закрытость и недоступность технологий высокочистого измельчения исходного сырья, которые являются «ноу-хау» компаний-производителей. В Иркутской области имеется несколько месторождений жильного кварца. При этом сравнительный анализ химического состава кварца из некоторых местных месторождений позволяет говорить об уникально низких содержаниях примесей. Мы предлагаем экономически эффективные технологии доочистки кварца, которые позволяют достичь чистоты, сравнимой с мировыми аналогами. Из высокочистого концентрата кварца можно производить опорные и жакетные трубы, которые являются заготовками для вытяжки оптоволокна. Результатом работы должно стать создание производства полного цикла: от сырья до готового продукта», – говорит Виктор Кондратьев.
Он отмечает, что недорогое, по сравнению с зарубежным, отечественное сырье и невысокая стоимость электроэнергии в Приангарье также обеспечат конкурентоспособность продукции.
Иркутские инноваторы заявляют, что полученные ими волокна будут иметь увеличенный срок службы и более стабильные качественные характеристики в процессе эксплуатации. По их мнению, развитие данного направления станет основой для создания новых поколений волоконно-оптических датчиков, волоконных лазеров и усилителей, систем для передачи сигнала с высокой плотностью спектрального уплотнения, в том числе в условиях повышенной радиации и суровых климатических условий, а также для передачи оптического излучения большой мощности.
Начальник отдела лазерной физики и нанотехнологий ФТИ Денис Богданович сообщает, что разрабатываемый комплекс высокотехнологичных процессов позволит наладить выпуск основных инфраструктурных элементов ВОЛС и заготовок для вытяжки разного рода оптических волокон для систем спектрального уплотнения каналов, волоконных лазеров и усилителей. Отечественная продукция может стать основой для организации на последующих этапах производства отечественных кабелей и элементов волоконно-оптических систем передачи информации.
По словам Д. Богдановича, оптическое волокно с заданными характеристиками – результат выполнения ряда высокотехнологических операций: «Прежде всего, необходимо создать заготовку из сверхчистого кварцевого стекла. Заготовка представляет собой массивный, весом до нескольких десятков килограммов, стеклянный стержень, состоящий из стекол сердцевины и оболочки с разными оптическими характеристиками. При сильном нагреве одного из концов заготовки происходит ее вытяжка в оптическое волокно, одновременно с этим на волокно наносится специальное полимерное покрытие, являющееся его защитной оболочкой. На этапе создания заготовок будут учитываться последние мировые достижения, что в перспективе позволит в несколько раз сократить время технологического процесса, по сравнению со стандартными, повсеместно используемыми методами».
Заявленная сумма инвестиционных затрат по проекту составляет порядка 400 млн. рублей. По предварительным прогнозам ученых, к 2020 году в Приангарье можно выпустить около 2 млн. километров оптического волокна. При этом объем продаж на 2020 год должен превысить 1 млрд. рублей. Д. Богданович утверждает, что идея полностью соответствует актуальным тенденциям государственной политики, направленной на инвестирование средств в самоокупаемые инфраструктурные проекты.
Проект стал результатом удачной кооперации Иркутского технического университета с Научным центром волоконной оптики РАН, с привлечением зарубежных специалистов из Гонконгского университета науки и технологий (HKUST). Площадкой для размещения опытного производства станет иркутская компания, которая входит в число крупнейших российских структур по созданию линий связи – ООО «БайкалСвязьЭнергоСтрой». С данным предприятием вуз имеет трехлетний опыт взаимодействия в области изучения свойств материалов, в том числе наномодификаторов строительных материалов.
В настоящее время проект по организации высокотехнологичного производства оптоволокна участвует в конкурсе Минобрнауки РФ в рамках Постановления Правительства N 218 (кооперация вузов и предприятий).
Ирина Афанасьева
