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深读光电子·产业革命——勇于超越 领舞潮流最前沿

2012-06-08

湖北,曾经拥有众多的“第一”:中国第一台重型龙门刨床,第一个特种锅炉制造企业……

中国“光谷”的崛起,又创造出众多的“第一”:中国第一根光纤,第一个五轴及以上联动数控系统,第一台高清视盘机……

在这里,他们依托光电子科技,正在将技术产业化,并逐渐跻身于这一领域的世界前沿,让成功从中国走向世界——
为10亿芯公里光纤升级

"简单地说,我们就是在为光铺一条高速公路。”5月25日,在光谷关东留学生创业园,国家千人计划入选者、华中科技大学特聘教授,武汉虹拓新技术有限责任公司董事长曹祥东博士,说起自己领军研发的超高精度色散管理技术,打了这样通俗的比喻。

曹祥东表示,目前全球运营商还有大量铺设的光纤没有使用,尤其是2000年光通信泡沫时铺设的光纤,总计达10亿芯公里。全球骨干网络流量在迅猛上涨,现有的网络将不堪重负,运营商和系统设备商致力于提升网络带宽,虽然光纤价格已经很便宜,但高昂的施工成本以及复杂的土地产权让运营商望而却步。这10亿芯公里未使用的光纤如能得到有效利用,将可以大大帮助运营商节约成本。曹祥东认为,这将产生一个“超过10亿美元的市场”。

事实上,光纤传输容量在从10G升级到40G,到100G,甚至400G的过程中,芯片商将遭遇瓶颈。

而曹祥东领军研发的技术,从光纤传输本身入手,解决光纤传输容量的问题。他们以低成本的超高精度色散管理技术为核心,设计合理的色散管理,有效地抑制超高速信号的线性和非线性失真,从而实现了以光技术为核心的低成本。目前,该公司形成了多达20余项的核心专利。

面对着专业的说明,记者一头雾水,但曹祥东用简单比喻进行了浅显的说明。

他介绍,这就像两地之间的公路出现了拥挤,一种方法是改善汽车,让其运行速度提高,进而来提高通过容量。“这就是目前光纤网络运营商正在努力的方向。”曹祥东说,这就仿佛是要用法拉利,成本十分昂贵。

而曹祥东的方法是,在路面上铺上沥青建成高速路,方便更多的驾驶者,而成本只是对路的一次性改善,而让QQ小车也能跑到百公里时速。

据介绍,目前武汉虹拓已经做到超高速和超大容量,距离已经做到200公里,目前正在联合产业界,搭建一条2000公里的实验链路。
干一天抵20人干一年

"首先我来谈谈什么是‘弯沉’。”近日,武汉武大卓越科技有限责任公司曹民董事长,接受采访时快言快语。该公司已经研制出我国首台、世界第二台激光动态弯沉测量车,一举打破了发达国家在公路弯沉快速检测技术上的封锁。

他介绍,道路是弹性的,车辆行驶中给道路向下的压力,在荷载作用消失后,如果回弹程度和原来一样,回弹的速度相当快,说明道路强度相当好。而能够恢复的那部分变形量就是弯沉,它是衡量路面强度的一个重要指标,如果弯沉不合格,这条道路绝对会被否定。

据曹民介绍,目前常用的检测手段,一小时大概能检测两公里左右,传统检测手段效率低下,成为困扰我国公路检测的一个难题,也会导致很多问题。但按传统的手段,可能会需要四个月以上才能检测完,而第一个月与第四个月的路面情况已发生很大变化,检测到的数据意义就大打折扣。

在高速公路上作业时,激光动态弯沉检测车可以每小时80公里速度检测路面,可以汇入正常的车流中,效率则相当于以前检测车的数十倍,相比传统的用百分表、千分值手工测量,一天工作量更是顶得上20个人干一年。

事实上,弯沉车测的道路位移大小(弯沉值)约在10-100微米之间,这比头发丝还要细小。在每小时80公里的高速下测这么小的量,所有影响检测的信号的噪声远大于信号本身,要从庞杂的信号中提取出真正有用的信号,其难度可想而知。“丹麦在全球生产出第一台激光快速弯沉检测车后没多久,我们也启动了这个项目的研发”,曹民称,“下这个决心还是很难的”,首先,要花巨资购买庞大的设备,如原装重型沃尔沃卡车、恒温恒压的设备方舱、高速的多普勒测速仪等,一共投入1000余万元。其次,这项研发涉及力学、数学、电子计算机、光学、道路工程、图像处理等多学科,没有深厚的多学科背景和强大的技术整合能力是无法完成的。

历时15个月的研发,国内首台目前也是唯一一台激光动态弯沉测量车终成功研制,相关权威部门鉴定其达到国际同类研究领先水平,并建议加快推广,积极开拓海外市场。
创新不是追赶而是超越

在身为“国家自主创新示范区”的光谷,目前已有356家高新技术企业,占全省总量近三分之一,对这些高新企业而言,创新的意义非同一般。“我希望摸索出一条创新的道路来。”武汉虹拓曹祥东就称,他还有一个任务是找到全新的适合中国的创新模式,营造一个创新的生态体系,支撑更多的公司通过市场活下来,而不是谋求政府的帮助。

曹祥东介绍,在美国硅谷,很多知名的大公司,都是从车库里出来的。为什么美国能够出这样的公司,就是因为那里有一个创新的环境,包括投资、知识产权的保护、核心技术等多个方面。“现在,中国缺的就是这样的环境。”他希望公司的每个工程师都抱有这样的梦想——有一天,我要自己出去办一个公司!他认为,只有员工充满着这样的创新愿望,才能形成一个良好的创新生态。

作为光谷光电产业领军人,在这些高新技术企业家眼中,创新就不单单是要赶得上世界技术发展的潮流,更多的是要成为潮流的领舞者。“这种改变将是颠覆性的,就像将一座建筑的地基给撬了。”曹祥东这样表述他们所做努力的意义,“我们做好了足够的准备,以及充足的时间来完成这项计划,并没有‘以市场为导向’的生存压力,而是潜心做出一个新标准。”

而在曹民看来,高科技意义在于淘汰落后的生产力,引导一种新的行业标准。目前,卓越科技的激光动态弯沉测量车检测一公里道路的收费是600元-800元,仅是同行业收费标准的2/3,投入使用以来,已检测公路里程近1万公里,“我们就是希望通过积极推广,尽快替代落后的检测手段。”

同时,国内市场的舞台已经满足不了企业的发展了。在打破国外的技术封锁后,他们要进军国际市场,成为行业的领导者。“今年,我们将实现激光动态弯沉测量车第二台、第三台车的销售,每台售价1000万元以上。”曹民称,道路弯沉值是全球通用的一个指标,而弯沉检测效率低下也是一个通病,目前,该公司正在积极开拓海外市场,已与北美市场达成合作意向。

曹祥东也透露,武汉虹拓已收到美国光学学会的通知,入选OFC(美国光纤通讯展览会及研讨会,是一年一度全球光通信最高等级会议)总裁峰会的全球最新创新技术“6 Technologies to Watch”,曹祥东将在OFC上演讲。据悉,这是第一家中国公司入选。

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