上海交通大学教授陈益新:扶优扶强发展光通信器件
地域:国内     信息类别:行业动态     行业类别:其他电子信息设备制造
作者:信息学会     发布人:信息管理员     发布时间:2014-03-28 15:10:22.0

    日前,国务院发布了“宽带中国”战略实施方案,部署未来8年宽带发展目标及路径。在接受《中国电子报》记者采访时,上海交通大学陈益新教授指出,目前光通信已成为信息网络构成中提高性能和降低成本的薄弱环节,而光器件更是瓶颈中的瓶颈。宽带中国战略的实施首当其冲的就是要推进光通信器件行业的发展和创新。

  技术弱规模小成主要问题

  在中国整个光通信产业链条中,包括光通信器件、光通信设备和提供通信服务的运营商等,光通信器件是最薄弱的环节。由于光通信器件相对于半导体、计算机等产品,其产量和产值的吸引力不大,因此长期以来该产业没有受到国家和有实力民企的重视。资金、实力不足的小企业只能从技术门槛低、资金少和规模小的后道封装和低端产品例如光跳线、光纤连接头、熔融拉锥耦合器等方面起家,难以做大做强。

  随着国际主要的光通信器件制造大鳄进入中国,把中国作为他们主要的制造基地,进一步挤压了我国本土光通信器件企业的生存空间。面对国际企业的竞争,中国企业往往处于无能为力的境地,比如近年来我国在光无源器件芯片(PLC)方面已有进展和突破(如河南仕佳、上海鸿辉等),但又受到国外(特别是韩国)产品的倾销,产品价格一落千丈,一时无法收回巨额投资。即使少数搞得比较好的企业(如飞通和高意),最终也免不了被国外企业兼并的命运。

  因此,总体来说,我国光通信器件企业当前存在的主要问题有:产品多数限于低端,研发能力薄弱,规模小且分散,资金投入不足,吸引不了技术人才,产学研结合没有足够的共同语言,产品创新不够,缺乏自主知识产权(如各种芯片),很难与国际上技术实力强的光通信器件企业相抗衡。

  加强对光通信器件的重视

  实施宽带中国战略的基石是建设现代化通信网络,它不仅要高品质、多功能、智能化,而且要低成本。新一代骨干传送网、城域网、接入网、无线通信基站回传以及云计算、物联网、数据中心等都离不开光纤通信网络。无可置疑,光纤通信网已成为当今信息社会不可取代的基础设施之一。

  目前光通信在我国已成为信息网络构成中提高性能和降低成本的薄弱环节。工业和信息化部通信科学技术委员会副主任韦乐平今年9月在深圳的一次报告中深刻指出:“光器件是瓶颈中的瓶颈”。比如一个典型1000公里的长途通信系统,总成本中光域部分所占比例将从2000年的45%提升到2015年的80%。一个典型80×100G、长度1350公里(18×22dB)的波分复用光通信系统,其光域成本占75%。而在光域成本中,光器件一般可占90%。一个100G的核心路由器,其中光器件成本约占60%。由此可见,实施宽带中国战略,建设现代化的通信网络,首当其冲的就是要大力推动光通信器件的发展和创新。

  发展中国光通信器件行业可以采取的策略,一是要从国家政府顶层提高对发展光通信器件重要性的认识,决不能单纯以产值来权衡其轻重;二是需要出台一些优惠和激励政策推动光通信器件的发展和创新;三是设立专项光通信器件发展基金;四是充分发挥光通信器件行业组织作用,给予企业正确指引和导向,促进行业发展有序化、理性化。五是推动产、学、研、政更有效合作,推动有实力的企业投入更多的研发和创新。六是对有条件的企业鼓励他们兼并或收购国外技术先进企业,这是当前国际上成功企业做大做强的惯用策略(例如华为最近收购比利时硅光子公司Caliopa),加速技术进步,从而迎头赶上。

  高性能、高集成器件成研发重点

  光通信器件从功能上可划分为光无源器件和光有源器件两大类,从构造上可划分为芯片和封装管壳两部分,从加工方式上可划分为前道工艺和后道加工。既然光通信器件是整个通信系统和网络的基石,当前已成为阻碍信息网络进一步提升的瓶颈。克服这一障碍就要求先进的光器件具有:高性能、多功能、小体积、高集成、低能耗和降成本。

  根据目前网络信息流量发展趋势的估计,未来5年到10年,流量的年增长率约为30%~40%,网络的传输速率也需要从100Gb/s上升至400Gb/s以上。5年后最大节点的容量可达150T以上,并将能实现节点全光化。

  保证这些需求的满足,就需要相应的光器件和光模块,例如100Gb/s、400Gb/s的高速调制器,低噪声探测,以及相干接收器件和技术,波长选择开关(WSS)和可重构光插分复用器(ROADM)的发展和应用,以及单片集成的光收发模块等。

  这些器件和模块的实现都必须依靠集成化,包括磷化铟(InP)基、平面光路(PLC)和硅(Si)光子的单片集成光路或混合集成光路。这些都成为当前光通信器件的热点技术和未来技术研发及市场应用的趋向。特别当前对硅光子集成光路寄予极大期望,因为它不仅可使器件尺寸大大缩小,而且能充分利用微电子集成电路的CMOS成熟技术,从而有效降低成本。


参考文献:
信息来源:电子信息产业网
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