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上海交通大學(xué)教授陳益新：扶優(yōu)扶強(qiáng)發(fā)展光通信器件
DQZHAN訊：上海交通大學(xué)教授陳益新：扶優(yōu)扶強(qiáng)發(fā)展光通信器件
日前，國(guó)務(wù)院發(fā)布了“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略實(shí)施方案，部署未來(lái)8年寬帶發(fā)展目標(biāo)及路徑。在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪(fǎng)時(shí)，上海交通大學(xué)陳益新教授指出，目前光通信已成為信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成中提高性能和降低成本的薄弱環(huán)節(jié)，而光器件更是瓶頸中的瓶頸。寬帶中國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施首當(dāng)其沖的就是要推進(jìn)光通信器件行業(yè)的發(fā)展和**。
技術(shù)弱規(guī)模小成主要問(wèn)題
在中國(guó)整個(gè)光通信產(chǎn)業(yè)鏈條中，包括光通信器件、光通信設(shè)備和提供通信服務(wù)的運(yùn)營(yíng)商等，光通信器件是*薄弱的環(huán)節(jié)。由于光通信器件相對(duì)于半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等產(chǎn)品，其產(chǎn)量和產(chǎn)值的吸引力不大，因此長(zhǎng)期以來(lái)該產(chǎn)業(yè)沒(méi)有受到國(guó)家和有實(shí)力民企的重視。資金、實(shí)力不足的小企業(yè)只能從技術(shù)門(mén)檻低、資金少和規(guī)模小的后道封裝和低端產(chǎn)品例如光跳線(xiàn)、光纖連接頭、熔融拉錐耦合器等方面起家，難以做大做強(qiáng)。
隨著國(guó)際主要的光通信器件制造大鱷進(jìn)入中國(guó)，把中國(guó)作為他們主要的制造基地，進(jìn)一步擠壓了我國(guó)本土光通信器件企業(yè)的生存空間。面對(duì)國(guó)際企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)企業(yè)往往處于無(wú)能為力的境地，比如近年來(lái)我國(guó)在光無(wú)源器件芯片(PLC)方面已有進(jìn)展和突破(如河南仕佳、上海鴻輝等)，但又受到國(guó)外(特別是韓國(guó))產(chǎn)品的傾銷(xiāo)，產(chǎn)品價(jià)格一落千丈，一時(shí)無(wú)法收回巨額投資。即使少數(shù)搞得比較好的企業(yè)(如飛通和高意)，*終也免不了被國(guó)外企業(yè)兼并的命運(yùn)。
因此，總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)光通信器件企業(yè)當(dāng)前存在的主要問(wèn)題有：產(chǎn)品多數(shù)限于低端，研發(fā)能力薄弱，規(guī)模小且分散，資金投入不足，吸引不了技術(shù)人才，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合沒(méi)有足夠的共同語(yǔ)言，產(chǎn)品**不夠，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)(如各種芯片)，很難與國(guó)際上技術(shù)實(shí)力強(qiáng)的光通信器件企業(yè)相抗衡。
加強(qiáng)對(duì)光通信器件的重視
實(shí)施寬帶中國(guó)戰(zhàn)略的基石是建設(shè)現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡(luò)，它不僅要高品質(zhì)、多功能、智能化，而且要低成本。新一代骨干傳送網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)通信基站回傳以及云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等都離不開(kāi)光纖通信網(wǎng)絡(luò)。無(wú)可置疑，光纖通信網(wǎng)已成為當(dāng)今信息社會(huì)不可取代的基礎(chǔ)設(shè)施之一。
目前光通信在我國(guó)已成為信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成中提高性能和降低成本的薄弱環(huán)節(jié)。工業(yè)和信息化部通信科學(xué)技術(shù)委員會(huì)副主任韋樂(lè)平今年9月在深圳的一次報(bào)告中深刻指出：“光器件是瓶頸中的瓶頸”。比如一個(gè)典型1000公里的長(zhǎng)途通信系統(tǒng)，總成本中光域部分所占比例將從2000年的45%提升到2015年的80%。一個(gè)典型80×100G、長(zhǎng)度1350公里(18×22dB)的波分復(fù)用光通信系統(tǒng)，其光域成本占75%。而在光域成本中，光器件一般可占90%。一個(gè)100G的核心路由器，其中光器件成本約占60%。由此可見(jiàn)，實(shí)施寬帶中國(guó)戰(zhàn)略，建設(shè)現(xiàn)代化的通信網(wǎng)絡(luò)，首當(dāng)其沖的就是要大力推動(dòng)光通信器件的發(fā)展和**。
發(fā)展中國(guó)光通信器件行業(yè)可以采取的策略，一是要從國(guó)家政府頂層提高對(duì)發(fā)展光通信器件重要性的認(rèn)識(shí)，決不能單純以產(chǎn)值來(lái)權(quán)衡其輕重;二是需要出臺(tái)一些優(yōu)惠和激勵(lì)政策推動(dòng)光通信器件的發(fā)展和**;三是設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)光通信器件發(fā)展基金;四是充分發(fā)揮光通信器件行業(yè)組織作用，給予企業(yè)正確指引和導(dǎo)向，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展有序化、理性化。五是推動(dòng)產(chǎn)、學(xué)、研、政更有效合作，推動(dòng)有實(shí)力的企業(yè)投入更多的研發(fā)和**。六是對(duì)有條件的企業(yè)鼓勵(lì)他們兼并或收購(gòu)國(guó)外技術(shù)先進(jìn)企業(yè)，這是當(dāng)前國(guó)際上成功企業(yè)做大做強(qiáng)的慣用策略(例如華為*近收購(gòu)比利時(shí)硅光子公司Caliopa)，加速技術(shù)進(jìn)步，從而迎頭趕上。
高性能、高集成器件成研發(fā)重點(diǎn)
光通信器件從功能上可劃分為光無(wú)源器件和光有源器件兩大類(lèi)，從構(gòu)造上可劃分為芯片和封裝管殼兩部分，從加工方式上可劃分為前道工藝和后道加工。既然光通信器件是整個(gè)通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的基石，當(dāng)前已成為阻礙信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步提升的瓶頸?？朔@一障礙就要求先進(jìn)的光器件具有：高性能、多功能、小體積、高集成、低能耗和降成本。
根據(jù)目前網(wǎng)絡(luò)信息流量發(fā)展趨勢(shì)的估計(jì)，未來(lái)5年到10年，流量的年增長(zhǎng)率約為30%～40%，網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率也需要從100Gb/s上升至400Gb/s以上。5年后*大節(jié)點(diǎn)的容量可達(dá)150T以上，并將能實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)全光化。
保證這些需求的滿(mǎn)足，就需要相應(yīng)的光器件和光模塊，例如100Gb/s、400Gb/s的高速調(diào)制器，低噪聲探測(cè)，以及相干接收器件和技術(shù)，波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)(WSS)和可重構(gòu)光插分復(fù)用器(ROADM)的發(fā)展和應(yīng)用，以及單片集成的光收發(fā)模塊等。
這些器件和模塊的實(shí)現(xiàn)都必須依靠集成化，包括磷化銦(InP)基、平面光路(PLC)和硅(Si)光子的單片集成光路或混合集成光路。這些都成為當(dāng)前光通信器件的熱點(diǎn)技術(shù)和未來(lái)技術(shù)研發(fā)及市場(chǎng)應(yīng)用的趨向。特別當(dāng)前對(duì)硅光子集成光路寄予極大期望，因?yàn)樗粌H可使器件尺寸大大縮小，而且能充分利用微電子集成電路的CMOS成熟技術(shù)，從而有效降低成本。

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