移动宽带、高清视频、物联网、云计算与大数据等大流量业务对骨干网的带宽需求以每年30%~50%的速度增长,这些都需要高速率大容量网络来不断满足业务需求。同时,我国上世纪九十年代初建设的骨干网已使用了近20年,需要建设适应现代信息社会需求的新型骨干网络;此外,海洋强国战略要求我们国家不断加强近海及深海光纤通信系统的建设。这一切都对光纤的传输性能提出了更高的要求,特别是100G/s及400G/s高速光传送网络,将需要损耗更低的光纤,以满足系统对更高OSNR的要求。本项研究工作是根据高速通信系统对光纤关键材料的新技术需求出发,在深入分析影响光纤损耗机理的基础上,提出实现低损耗光纤的关键技术路径,通过自主创新摸索新的工艺,开发出高性能的低损耗单模光纤,以满足高速通信系统需要。概括起来主要从以下几个方面开展工作:1)通过理论分析光纤损耗的构成,设计低损耗光纤的剖面结构,并从工艺上实现光棒的生产。低损耗光纤剖面设计不仅需要满足全反射要求,同时需要满足芯层和包层之间的性能(包括粘度和膨胀系数等)匹配,实现了低损耗光纤预制棒的生产。2)根据现有拉丝设备结构条件和低损耗光纤生产工艺要求,设计了一套可满足生产要求的光纤拉丝退火系统。3)摸索高温拉丝条件下,光纤玻璃结构内部缺陷消除办法,制定了一套合理的光纤拉丝退火工艺,实现了低损耗光纤拉丝批量生产。4)系统研究低损耗单模光纤性能和工艺参数之间的关系,通过对低损耗光纤和普通光纤的性能比较,探讨了低损耗光纤玻璃结构、缺陷等方面的要求。最后,通过拉丝中采用退火技术,使光纤的损耗在1310nm窗口降低了0.01dB/km,在1550nm窗口降低了0.006dB/km,达到了预期的目标,符合低损耗光纤的标准。