《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國光通信器件行業(yè)發(fā)展趨勢與前景
來源:烽火科技
劉揚(yáng)
光迅公司
摘要: 隨著全球通信光電子器件研究的高投入和迅速發(fā)展,國內(nèi)有關(guān)單對該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展越來越重視,,特別是在國家各類科研項目和產(chǎn)業(yè)化項目的大力支持下,,我國通信光電子器件技術(shù)的進(jìn)步較快,,一些實用化器件已逐步進(jìn)入商用化階段,,有力地支持了國產(chǎn)光通信設(shè)備的研制和發(fā)展,,初具規(guī)模的光電子器件產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成,并實現(xiàn)了高速發(fā)展
Abstract:
Key words :

   一,、國內(nèi)光器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

 
  光傳輸與交換,、光接入和光器件是光通信產(chǎn)業(yè)中市場容量最大的部分,而光器件產(chǎn)業(yè)又是近年發(fā)展勢頭最為迅猛的領(lǐng)域,。光器件是光纖通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)與核心,,同時也是發(fā)展的關(guān)鍵,是光纖通信領(lǐng)域中具有前瞻性,、先導(dǎo)性和探索性的戰(zhàn)略必爭高技術(shù),,也最能夠代表一個國家在光纖通信技術(shù)領(lǐng)域的水平和能力。數(shù)據(jù)顯示:我國光纖通信技術(shù)和產(chǎn)品設(shè)備已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平,,擁有世界最大最完整的光通信產(chǎn)業(yè)鏈,,我國也成為世界上光通信器件產(chǎn)品輸出大國。
 
  隨著全球通信光電子器件研究的高投入和迅速發(fā)展,,國內(nèi)有關(guān)單位的專家,、領(lǐng)導(dǎo)和科研人員對該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展越來越重視,特別是在國家各類科研項目和產(chǎn)業(yè)化項目的大力支持下,,我國通信光電子器件技術(shù)的進(jìn)步較快,,一些實用化器件已逐步進(jìn)入商用化階段,有力地支持了國產(chǎn)光通信設(shè)備的研制和發(fā)展,,初具規(guī)模的光電子器件產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成,,并實現(xiàn)了高速發(fā)展。國內(nèi)光通信器件行業(yè)主要的代表企業(yè)包括WTD,、光迅科技,、深圳新飛通公司、深圳昂納公司,、無錫中興光電子,、高意科技等。
 
  隨著我國光通信市場的持續(xù)升溫,,FTTx,、3G等網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的全面開展,國內(nèi)光器件市場需求再次出現(xiàn)高峰,,2011年國內(nèi)光器件總值約為100億元,。總體而言,,國內(nèi)在三網(wǎng)融合,、FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和智能電網(wǎng)建設(shè)等多個利好因素推動下,光器件市場保持了平穩(wěn)發(fā)展態(tài)勢。市場對光器件與模塊的需求強(qiáng)勁,。由于光通信器件產(chǎn)業(yè)具有技術(shù)密集,、勞動密集的特點,國外廠商出于成本考慮,,紛紛在中國設(shè)廠,,再加上中國光通信市場不斷增長的吸引力,全球光器件制造產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移成為必然趨勢,。供應(yīng)商的激增使行業(yè)競爭不斷加劇,,市場供過于求的局面逐漸形成,以價格戰(zhàn)為主要特征的行業(yè)競爭不斷升級,。與此同時,,國內(nèi)公司與Finisar,、JDSU,、Oclaro等知名國際光器件廠商的技術(shù)差距也在持續(xù)擴(kuò)大,國內(nèi)公司技術(shù)與產(chǎn)業(yè)升級乏力,,主要依靠中低端產(chǎn)品的價格優(yōu)勢生存,,部分公司基本上已經(jīng)在中低端產(chǎn)品方面為全球范圍內(nèi)的集成設(shè)備上所認(rèn)可。2009-2010年,,一批國內(nèi)光器件企業(yè)先后掛牌上市,,獲得的融資可以進(jìn)一步擴(kuò)大業(yè)務(wù)領(lǐng)域和生產(chǎn)規(guī)模,使得暫時處于同一技術(shù)層面的國內(nèi)器件公司間的相互競爭越來越激烈,。而另一方面,,一批國內(nèi)系統(tǒng)設(shè)備商也開始了高端光器件的研究與開發(fā),其目的都是進(jìn)行產(chǎn)業(yè)縱向的擴(kuò)張,,最終擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模,,降低成本,這必將加劇國內(nèi)光通信器件企業(yè)之間的競爭,,國內(nèi)光器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展因此存在著隱憂,。
 
  究其原因,乃是我國通信光電子器件技術(shù)的開發(fā)能力和研究水平與國際先進(jìn)水平相比還存在較大差距,,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
 
  1) 關(guān)鍵工藝技術(shù)能力和工藝平臺水平與國外相比存在較大的差距
 
  在通信光電子器件的基礎(chǔ)理論研究方面,,我國與國外先進(jìn)水平相比差距不大。但關(guān)鍵工藝技術(shù)的好壞和裝備條件平臺的薄弱是制約我國通信光電子器件研究開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展的"瓶頸",,我們在相關(guān)器件的關(guān)鍵技術(shù)方面的突破與掌握能力,、器件工藝的研究和創(chuàng)新能力、工藝技術(shù)研究的關(guān)鍵裝備條件水平等方面與國外存在較大差距,。雖然我國關(guān)于通信光電子材料,、芯片與集成技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究和基礎(chǔ)工藝在大學(xué)和一些專門的研究院所開展得較為充分,但同樣由于工藝技術(shù)和裝備條件水平的限制,一些基礎(chǔ)理論與工藝的研究與實際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié),,缺乏足夠的針對性和實際指導(dǎo)意義,。導(dǎo)致國內(nèi)前沿研究成果多、而成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用少的矛盾十分突出,,中國通信光電子器件的"空心化"問題非常嚴(yán)重,。而且與國外先進(jìn)水平相比,近年來有差距有越來越大的危險趨勢,。
 
  2) 高端光電子器件方面的差距日益明顯
 
  中國的通信光電子器件企業(yè)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端核心技術(shù)不多,、對國外芯片和特種材料的依賴性較大,具有核心競爭能力的產(chǎn)品較少,,所提供的產(chǎn)品也多集中在中低端,,產(chǎn)品附加值不高,國際市場競爭能力和盈利能力還有待提高,;雖然有些器件制造企業(yè)具有一定的生產(chǎn)規(guī)模,,但是產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的技術(shù)和工藝基礎(chǔ)較為薄弱,不少企業(yè)不得不依靠在中低端產(chǎn)品方面的惡性價格競爭和低廉的勞動力成本來艱難地維持生存,,并逐漸淪為缺乏核心技術(shù),、沒有自主品牌、給國外公司打工的OEM工廠,。隨著JDSU,、Oplink等資金雄厚的國外器件公司紛紛在中國安營扎寨,人才的爭奪也日趨激烈,,國內(nèi)相關(guān)企業(yè)面臨優(yōu)秀技術(shù)人才不斷流失的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),。而國內(nèi)高端技術(shù)和產(chǎn)品的缺乏還直接導(dǎo)致了諸多在國際上頗有影響和地位的國內(nèi)光纖通信設(shè)備制造廠家(比如華為、烽火,、中興等),,不得不依靠大量進(jìn)口高端器件來構(gòu)建系統(tǒng)設(shè)備,嚴(yán)重制約了這些設(shè)備企業(yè)在相關(guān)領(lǐng)域的國際競爭能力,,影響到他們在國際市場戰(zhàn)略地位的進(jìn)一步提升和快速發(fā)展,。
 
  二、光器件行業(yè)的技術(shù)發(fā)展
 
  光通信器件是構(gòu)建光通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),,光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展和推廣應(yīng)用無不取決于光通信器件技術(shù)的突破與實用化,,光通信器件的性能一一先進(jìn)性、實用性,、靈活性,、可靠性、經(jīng)濟(jì)性,,將直接影響到整個光纖通信系統(tǒng)設(shè)備的生命力和市場競爭力,。"超高速,、超大容量和超長距離"依然是光纖通信發(fā)展的主要方向,而高速光傳輸設(shè)備,、長距離光傳輸設(shè)備和最受市場關(guān)注的智能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,、升級以及推廣應(yīng)用,都取決于光電子器件技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品更新?lián)Q代的支持,,通信技術(shù)的更新與升級促使光電子器件不斷發(fā)展進(jìn)步,。為此,光器件行業(yè)的技術(shù)走向?qū)⒓性谝韵聝纱蠓矫妫好嫦蛑悄芄饩W(wǎng)絡(luò)的光電子器件和日益高速化的光器件,。
 
  首先,,智能光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備的靈活性主要取決于用于其中的光電子器件與模塊的智能化和動態(tài)可調(diào)諧水平。因此多功能集成,、參數(shù)可調(diào)和網(wǎng)絡(luò)性能動態(tài)監(jiān)測的光電子器件與模塊是智能光網(wǎng)絡(luò)的核心與基礎(chǔ),,是構(gòu)建下一代智能光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。
 
  另一方面,,在超高速傳輸方面,,目前主要以40Gb/s SDH和以40Gb/s、100Gb/s為代表速率的高速以太網(wǎng)技術(shù)為發(fā)展重點,。當(dāng)前,,10G b/s系統(tǒng)已大批量裝備網(wǎng)絡(luò),,40Gb/s的系統(tǒng)的實際工程也已開通并逐步推廣,,核心網(wǎng)的單波長速率向40Gb/s乃至更高速率的方向演進(jìn)是技術(shù)發(fā)展趨勢。在接下來的5年內(nèi),,40Gb/s系統(tǒng)將逐漸取代10G b/s系統(tǒng)而成為光通信的主流,,作為支撐基礎(chǔ)的高速光通信器件將獲得快速發(fā)展。據(jù)市場分析公司Infonetics預(yù)計,,到2014年,,全球10G/40G/100G光收發(fā)器市場收入將達(dá)到14.4億美元,驅(qū)動因素是SFP+和可調(diào)XFP產(chǎn)品以及40G/100G的突發(fā)應(yīng)用,;其中,,到2014年,可調(diào)DQPSK的40G光收發(fā)器市場將比2009年增長近10倍,,40G/100G光模塊產(chǎn)品的市場總額將會增加到7.2億美元,,同時10G模塊市場也為7.2億美元。
 
  因此,面對目前光通信系統(tǒng)向高速大容量、智能化升級的契機(jī)以及FTTX普及和三網(wǎng)合一的大趨勢,,國內(nèi)光器件行業(yè)將向以下幾個方向?qū)で蠹夹g(shù)開發(fā)的突破口:
 
  1) 40/100Gb/s超高速光通信系統(tǒng)用關(guān)鍵光電子器件
 
  突破光子集成共性技術(shù)難題,,圍繞40/100Gb/s超高速光通信系統(tǒng)的迫切需要,研制開發(fā)相關(guān)光電子器件,,主要包括:滿足先進(jìn)調(diào)制方式要求的光調(diào)制/解調(diào)器,;動態(tài)色散管理器件,;超高速系統(tǒng)用單片集成器件,。
 
  2) 智能光網(wǎng)絡(luò)用關(guān)鍵光電子器件關(guān)鍵技術(shù)
 
  針對智能光網(wǎng)絡(luò)對光電子器件的動態(tài)可調(diào)諧,、可管理等性能的要求,研制相關(guān)關(guān)鍵光電子器件與模塊,,支撐智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用,,主要包括:智能化光放大器技術(shù);可重構(gòu)的光分插復(fù)用器關(guān)鍵技術(shù),;單片集成寬帶可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器技術(shù):寬帶可調(diào)光濾波器技術(shù),;基于MEMS技術(shù)的全光交叉連接器件關(guān)鍵技術(shù)等。
 
  3) FTTx用光電子關(guān)鍵技術(shù)與器件
 
  為了進(jìn)一步發(fā)展和推廣寬帶光接入技術(shù)尤其是FTTx,,開展用于FTTx的低成本的光電子器件與模塊的研究,,盡快掌握相關(guān)器件、模塊的核心技術(shù),,為推進(jìn)FTTx發(fā)展提供靈活多樣的低成本解決方案,。主要包括:用于FTTx的高功率光放大器技術(shù);基于平面光波導(dǎo)回路(PLC)技術(shù)的單纖雙(三)向芯片及器件開發(fā),;用于FTTx的保護(hù)技術(shù)開發(fā)等,。
 
  三、發(fā)展我國光通信器件產(chǎn)業(yè)的建議
 
  在對國內(nèi)光器件企業(yè)考察時,,溫總理對民族光器件產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展提出了具體要求,,這就是苦練內(nèi)功、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,,突破關(guān)鍵技術(shù),,提升關(guān)鍵零部件和產(chǎn)品的競爭力;提升企業(yè)管理水平和企業(yè)信譽(yù),,明確企業(yè)的管理和企業(yè)信譽(yù)是企業(yè)的核心競爭力內(nèi)抓國內(nèi)市場,。外抓國際市場,大力開拓新興市場提升企業(yè)應(yīng)對風(fēng)險的能力和水平,。而從根本上說,,無論是國家部委、地方政府,,還是產(chǎn)業(yè)鏈上的各家光器件廠商,,都需要在光器件方面加大投入,加強(qiáng)人才的培養(yǎng),,提升高端芯片,、器件及模塊的自主創(chuàng)新能力,以促進(jìn)光通信的發(fā)展,。那么,,要大力發(fā)展我國光通信器件產(chǎn)業(yè)需要怎樣的思路和舉措呢,?筆者認(rèn)為應(yīng)該從以下幾個方面著手:
 
  1) 應(yīng)繼續(xù)完善科技創(chuàng)新與成果推廣應(yīng)用。完善產(chǎn)業(yè)政策,。根據(jù)國家鼓勵發(fā)展的研究與產(chǎn)業(yè)化目錄,,結(jié)合企業(yè)實際情況,政府通過政策引導(dǎo)投資方向與重點,,對鼓勵項目的重要進(jìn)口設(shè)備,、材料,在國內(nèi)沒有替代產(chǎn)品的情況下,,繼續(xù)保持現(xiàn)有稅收優(yōu)惠政策,,積極支持民族光器件企業(yè)的創(chuàng)新投入與產(chǎn)業(yè)化;
 
  2) 發(fā)揮財政資金的引導(dǎo)作用,,創(chuàng)造良好投融資環(huán)境,。充分發(fā)揮創(chuàng)新基金、工程中心補(bǔ)助,、技術(shù)改造專項資金,、電子發(fā)展基金等各類財政資金的引導(dǎo)和帶動作用促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動建立政府導(dǎo)向的產(chǎn)業(yè)投資基金,發(fā)揮財政資金帶動作用,,引導(dǎo)社會資源支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展積極促進(jìn)企業(yè)與資本市場的結(jié)合,,創(chuàng)造有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投融資環(huán)境。
 
  3) 提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力,,推動產(chǎn)業(yè)升級,。應(yīng)持續(xù)完善光器件行業(yè)的創(chuàng)新體系。依托核心企業(yè),,建立,、完善創(chuàng)新平臺,為企業(yè)創(chuàng)新提供支持:繼續(xù)推進(jìn)技術(shù)改造,。鼓勵企業(yè)增加技術(shù)投入,強(qiáng)化企業(yè)的創(chuàng)新基礎(chǔ),。進(jìn)一步促進(jìn)行業(yè)基礎(chǔ)研究成果與工程化,、產(chǎn)業(yè)化的銜接,提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力,。通過組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟或技術(shù)協(xié)作聯(lián)盟等形式,,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作,開展聯(lián)合攻關(guān),,提高產(chǎn)品技術(shù)水平,,促進(jìn)推廣應(yīng)用。積極引導(dǎo)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級,。向精細(xì)化,、節(jié)能環(huán)保型發(fā)展,。
 
  4) 加強(qiáng)行業(yè)管理,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,。制定行業(yè)發(fā)展約束機(jī)制,,防止不良競爭。加強(qiáng)國內(nèi)企業(yè)的團(tuán)結(jié)合作,,抱團(tuán)抵制外來企業(yè)的沖擊加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)管,,防止偽劣產(chǎn)品流入市場擾亂正常市場秩序。
 
  5) 加強(qiáng)高端人才培養(yǎng),,積極參與國際交流合作,。圍繞光器件所需高端專業(yè)技術(shù)人才的需求,引進(jìn)國際上的頂尖人才,,帶動我國光器件產(chǎn)業(yè)高端技術(shù)的創(chuàng)新,。特別是核心芯片、lC集成電路方面的人才,,以實現(xiàn)高速芯片與lC的自主創(chuàng)新,,擺脫核心部分受制于人的狀況。充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會,、高等院校,、科研院所及各類相關(guān)社會機(jī)構(gòu)的作用,為行業(yè)的持續(xù)發(fā)展培養(yǎng)各級各類專業(yè)人才,。加強(qiáng)國際交往與合作,,積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)工作,增強(qiáng)在國際標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的話語權(quán),。
 
  6) 重點技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)加強(qiáng)核心關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新,,加大對波長可調(diào)制光源、半導(dǎo)體材料InP和Ploymer工藝研究,、高速芯片,、高速集成電路lC及光電集成技術(shù)等重點技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)投入;在40G,、100G和400G光器件及核心芯片下一代PON用光器件及模塊等領(lǐng)域加快重點研發(fā)技術(shù)/產(chǎn)品的進(jìn)程,。在10GPON、40G光器件及模塊產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,、低成本直調(diào)了16×2.5Gb/s WDM光纖接入芯片及傳輸模塊產(chǎn)業(yè)化,、100G、400G器件與模塊產(chǎn)業(yè)化等項目上大研發(fā)力度,。
 
  7) 完善產(chǎn)業(yè)鏈配套措施,。大力發(fā)展具有原創(chuàng)型的核心技術(shù)、其產(chǎn)品/技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán),、有創(chuàng)新活力的中小民營企業(yè)的發(fā)展,。包括國家及省出臺的相關(guān)政策,、科技人員創(chuàng)業(yè)、科技成果轉(zhuǎn)化,、產(chǎn)業(yè)鏈主導(dǎo)產(chǎn)品的政府優(yōu)先采購等產(chǎn)業(yè)配套政策的落實由改府牽頭,,協(xié)調(diào)企業(yè)運(yùn)營相關(guān)政府部門,制定相關(guān)政策,,為企業(yè)提供亮效,、快捷服務(wù)具體為工商、稅務(wù),、質(zhì)檢,、安全、環(huán)保等方面,,同時制定相關(guān)減免稅政策,,減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)。對重點企業(yè),,選擇重要項目跟蹤支持,,從研發(fā)到成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化,全程服務(wù),,幫助企業(yè)做大做強(qiáng),。
 
  結(jié)語
 
  目前,國家和產(chǎn)業(yè)界對光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展都有比較高的熱情,,近年從國家到省市各級政府充分調(diào)動各種資源,,積極營造了良好的發(fā)展環(huán)境和條件。在技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域,,國內(nèi)的企業(yè)已經(jīng)掌握了大批關(guān)鍵技術(shù),,某些項目的研發(fā)能力已達(dá)到和接近國際先進(jìn)水平,也培育出一批高水平的研發(fā)人才和研發(fā)團(tuán)隊伴隨著光通信向超大容量,、高速率和全光網(wǎng)方向發(fā)展,,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端光通信器件技術(shù)與產(chǎn)品已在光網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛應(yīng)用,但在產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)整體水平上與國際先進(jìn)水平還有很大差距,。未來的中國光通信器件產(chǎn)業(yè)總體上應(yīng)采取以企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新模式,,并在實施過程中產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。另一方面,,政府也應(yīng)站在戰(zhàn)略的高度,從宏觀上規(guī)劃,,結(jié)合地區(qū)實際,,加大研發(fā)資金投入和項目支持,營造良好的發(fā)展環(huán)境,,給予光通信器件產(chǎn)業(yè)相關(guān)鼓勵政策,,使我國光電子科技和產(chǎn)業(yè)能持續(xù)健康地發(fā)展,,從而為推動整個通信行業(yè)乃至社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。
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