في 8 يوليو، حصل مشروع "التقنيات الأساسية والتطبيقات للاتصالات الضوئية فائقة المدى في البيئات القاسية"، الذي تقوده جامعة بكين للبريد والاتصالات وبمشاركة كل من شركة الاتصالات الصينية، وشركة تشونغتيان للتكنولوجيا، وشركة غوانغشو للتكنولوجيا، على الجائزة الثانية لجائزة الدولة للاختراع التكنولوجي لعام 2025. يستهدف المشروع المناطق التي يصعب فيها إنشاء محطات اتصال كثيفة، مثل الهضاب العالية والمناطق شديدة البرودة والمناطق البحرية النائية، وقد أنجز أبحاثاً منهجية في مجالات كابلات الألياف الضوئية، ومعدات تضخيم الضوء، والتحكم في تلف الإرسال، والتحسين المشترك البصري الكهربائي، مما شكل نظاماً تقنياً للاتصالات الضوئية فائقة المدى يتمتع بالتحكم الذاتي.

يجب أولاً حل مشكلة التلف الفيزيائي الناجم عن درجات الحرارة المنخفضة في الاتصالات على الهضاب. في بيئة يبلغ ارتفاعها 5300 متر وتصل درجة الحرارة الدنيا في الشتاء إلى 60 درجة مئوية تحت الصفر، تتشقق طبقة طلاء الألياف الضوئية العادية وتصبح هشة، ويتصلب معجون الألياف المملوء داخل الكابل تدريجياً، مما يؤدي إلى انحناء دقيق للألياف الضوئية تحت الضغط وزيادة توهين الإشارة. أعاد فريق البحث تصميم التركيب الجزيئي لمواد طلاء الألياف الضوئية، وصنع طبقة طلاء ذات درجة حرارة تحول زجاجي منخفضة، مما يحافظ على مرونة الطبقة حتى في درجات الحرارة المنخفضة للغاية؛ وفي الوقت نفسه، طور معجون ألياف عالي الاختراق، حيث زادت درجة اختراقه بأكثر من ضعفين عند درجة حرارة 70 درجة مئوية تحت الصفر، مما يقلل من الضغط الناتج عن تصلب المعجون على الألياف الضوئية. يمكن لكابل الألياف الضوئية منخفض الفقدان الناتج، وهو من نوع السلك الأرضي المركب، أن يتحمل بيئة تصل إلى 70 درجة مئوية تحت الصفر، ويستخدم في خطوط الاتصال التي تعبر المناطق ذات الارتفاعات العالية ودرجات الحرارة المنخفضة والكسور الجيولوجية.

تواجه كابلات الألياف الضوئية البحرية مجموعة أخرى من الظروف التقنية: الضغط المائي العالي للغاية، والتصنيع المستمر لمسافات طويلة، والإجهاد المتبقي داخل الكابل. قد يتشوه هيكل التسليح الفولاذي الدائري التقليدي تحت ضغط مائي يصل إلى عمق 10 آلاف متر، كما أن الحركة النسبية بين وحدة الألياف والمواد الخارجية يمكن أن تغير حالة الإجهاد للألياف الضوئية.

اعتمد فريق المشروع هيكل تحمل ضغط ذاتي القفل بأسلاك غير متساوية الأقطار، حيث يتم تجديل أسلاك بأقطار مختلفة بإحكام في طبقات، مما يجعل الضغط المائي الخارجي يتحمله بشكل أساسي طبقة التسليح المعدنية، حيث يتم عزل أكثر من 95% من الضغط المائي خارج وحدة الألياف الداخلية، ويصل عمق التحمل التصميمي للكابل البحري إلى 11000 متر. أضيفت في عملية التصنيع أنظمة استشعار الإجهاد متعدد الأبعاد وضبط السرعة بالتغذية الراجعة الذاتية، حيث تقوم المعدات بمراقبة تغيرات الشد والإجهاد باستمرار أثناء عمليات فك اللف، والتجديل، وتشكيل الغلاف، ولف الكابل، ثم تقوم تلقائياً بضبط سرعة الإنتاج ومعايير السحب، مما يقلل من الفقد الإضافي الناتج عن كابلات المسافات الطويلة. تتيح هذه العملية تصنيع كابلات بحرية فردية بطول مئات الكيلومترات بشكل مستمر، مما يقلل من عدد الوصلات الوسيطة وما ينتج عنها من انعكاسات وتوهين ومخاطر تتعلق بالموثوقية.

يستخدم نظام الإرسال أيضاً طرق تثبيط التلف والتحسين المشترك البصري الكهربائي. تقوم الطبقة الضوئية بضبط الإشارة بناءً على توهين الخط، وكسب مكبر الصوت، وتغيرات طاقة القناة، بينما تقوم الطبقة الكهربائية بتصحيح معلمات التعديل وطرق المعالجة المستقبلة بشكل متزامن، مما يمكن الروابط طويلة المدى من الحفاظ على إرسال عالي السعة في غياب محطات الترحيل وتحت ظروف صيانة محدودة.

حالياً، دخلت هذه التقنية الشبكات التشغيلية لمشغلي الاتصالات، وتعمل بثبات في مناطق مثل الهضاب العالية شديدة البرودة والمناطق البحرية القريبة من الشاطئ، محققة اتصالاً ضوئياً عريض النطاق عبر مسافة تقارب ألف كيلومتر. من بين ذلك، تغطي خطوط الهضاب ذات الصلة منطقة تمتد لأكثر من 1200 كيلومتر بين سانغري ومانغكانغ؛ بينما تحقق خطوط الاتصالات البحرية اتصالاً عريض النطاق عبر مسافة تزيد عن 900 كيلومتر بين الجزر. تم تصميم كابلات الألياف الضوئية لدرجات الحرارة المنخفضة، والكابلات البحرية المقاومة للضغط في الأعماق، ومعدات الإرسال الضوئي، وتقنيات التحسين المستخدمة في المشروع خصيصاً للبيئات القاسية، وليست مجرد نقل مباشر لمعدات الاتصالات الضوئية الأرضية العادية إلى الهضاب أو قاع البحر.