作者：飛康技術(shù)公司CEO 黃章勇

    隨著社會(huì)政治經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展，人們對(duì)信息的需求呈現(xiàn)出爆炸性的增長(zhǎng)。在這樣的背景下，信息高速公路建設(shè)已成為世界性熱潮。由于光纖的頻寬比銅線等其它傳統(tǒng)媒體高出幾個(gè)數(shù)量級(jí), 光纖通信網(wǎng)絡(luò)自然成為信息高速公路的核心和支柱。
光纖通信網(wǎng)絡(luò)可分為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)和接入網(wǎng)。
    當(dāng)前接入網(wǎng)開(kāi)始采用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）實(shí)現(xiàn)光纖到駐地（FTTB），PON又分BPON/GPON和GEPON(如圖1所示)，BPON/GPON采用ITU的標(biāo)準(zhǔn)，GEPON采用IEEE標(biāo)準(zhǔn)。不管何種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON），基本上都應(yīng)用如圖1所示的框架結(jié)構(gòu)和圖2所示的波長(zhǎng)分配和視頻頻段安排。

    

    

    FTTX技術(shù)不斷成熟和成本的降低，使光進(jìn)銅退進(jìn)一步的加快，10G EPON和10G PON技術(shù)逐漸成熟而逐漸被運(yùn)營(yíng)商接受，在技術(shù)上也擁有了取代DSL的基礎(chǔ)，而且隨著移動(dòng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，可以確定的是3G基站的覆蓋范圍逐漸縮小以提供更高的寬帶�；�站小型化，會(huì)直接部署于室內(nèi)，大量的家庭/SOHO基站，微基站會(huì)被運(yùn)營(yíng)商布置，可以發(fā)現(xiàn)此時(shí)的微基站位置與FTTB/FTTH的接點(diǎn)高度吻合，F(xiàn)TTX完全可以作為微基站的低成本手段,未來(lái)3-5年將是FTTX持續(xù)快速增長(zhǎng)階段。隨著FTTX的飛速發(fā)展，IP流量呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，其增速之快，來(lái)勢(shì)之猛，大大超出人們預(yù)期，有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為，光傳輸網(wǎng)絡(luò)正朝著面向IP互聯(lián)網(wǎng)，能融入更多業(yè)務(wù)，能進(jìn)行靈活的資源配置和專(zhuān)業(yè)性更強(qiáng)的方向發(fā)展，高速大容量的光傳輸系統(tǒng)將大行其道，具有40G乃至100G速率的光傳輸系統(tǒng)將成為未來(lái)光傳輸網(wǎng)的核心，對(duì)10G系統(tǒng)為核心的傳輸網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)換代已經(jīng)勢(shì)在必行。因此面對(duì)當(dāng)前的金融海嘯，寬帶基礎(chǔ)建設(shè)成為各國(guó)控制經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、擴(kuò)大內(nèi)需，提高民眾就業(yè)機(jī)會(huì)的主要振興方案之一。在我國(guó)，國(guó)務(wù)院在2009年2月18日，審議并原則通過(guò)的《電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興計(jì)劃》中明確提出“通過(guò)下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和寬帶通信網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，大力推動(dòng)相關(guān)應(yīng)用及IPTV、手機(jī)電視等服務(wù)模式創(chuàng)新，加速光纖接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展”，同時(shí)將下一代互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)與第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)并列作為擴(kuò)大內(nèi)需的重大投資方向，預(yù)期總投資將超過(guò)6000億元，我國(guó)的光纖通信產(chǎn)業(yè)將面臨重大的發(fā)展機(jī)遇。
    完整的光纖通訊網(wǎng)絡(luò)涵蓋了三大部分，即光纖光纜、光元器件與光系統(tǒng)設(shè)備，而其產(chǎn)值的約70%來(lái)自光元器件部分。光元器件又可分為兩大類(lèi)，光有源器件(或光主動(dòng)器件)和無(wú)源器件。無(wú)源器件是指光通信系統(tǒng)中具有一定功能而沒(méi)有光-電或電-光轉(zhuǎn)換的器件，包括光纖連接器、光纖耦合器、波分復(fù)用器、光開(kāi)關(guān)、光衰減器和光隔離器等。
    光有源器件是光通信系統(tǒng)中將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)或?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的關(guān)鍵器件，是光傳輸系統(tǒng)的心臟。將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的器件主要有半導(dǎo)體激光二極管（LD），將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件稱(chēng)為光電檢測(cè)器，或稱(chēng)為光電二極管（PD），系統(tǒng)制造商采購(gòu)如圖3所示的光電模塊用來(lái)制造光傳輸設(shè)備。

    

    光收發(fā)模塊的制造可分成4個(gè)階段：

    第一階段是用單晶經(jīng)MOCVD外延生長(zhǎng)量子結(jié)構(gòu)，經(jīng)光刻、鍍膜、解理、測(cè)試等工藝制造激光器和探測(cè)器芯片；
    第二階段用芯片經(jīng)芯片貼裝、引線壓焊、封帽等工藝制成TO封裝產(chǎn)品，或把芯片裝在陶瓷載體上；
    第三階段是用TO封裝產(chǎn)品經(jīng)組裝、耦合對(duì)準(zhǔn)、激光焊接工藝制成同軸發(fā)射接收組件、單纖雙向、雙端口或三端口組件或用陶瓷載體器件經(jīng)組裝、耦合對(duì)準(zhǔn)、激光熔焊、封帽制成直插式或蝶形封裝組件; 
    第四階段是用組件加驅(qū)動(dòng)電路或前置放大，時(shí)鐘裁決等電路再寫(xiě)入相關(guān)協(xié)議程序軟件制成光電收發(fā)模塊。
    每個(gè)階段的產(chǎn)品均可獨(dú)立包裝銷(xiāo)售給下一階段，成為下一階段制造的關(guān)鍵原材料，從而形成光纖通信用光電器件的完整產(chǎn)業(yè)鏈。光電器件研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)其自身的資金和技術(shù)能力，生產(chǎn)其中一個(gè)階段或幾個(gè)階段的產(chǎn)品。光發(fā)射接收器件是光纖傳輸系統(tǒng)的心臟，其中的激光器、探測(cè)器等芯片又是光發(fā)射、接收器件的心臟，光纖通信系統(tǒng)的性能水平、可靠性和成本很大程度上由光電子器件的水平?jīng)Q定。
    1972年3月，國(guó)家相關(guān)部門(mén)把光纖通信系統(tǒng)及其相關(guān)光電子器件列為國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目。在國(guó)家863計(jì)劃中，也把光纖通信系統(tǒng)及關(guān)鍵元器件列為重點(diǎn)項(xiàng)目給予支持。目前我國(guó)華為、中興、烽火三大光纖通信系統(tǒng)制造商技術(shù)水平已和國(guó)際先進(jìn)水平相當(dāng)，且擁有成本優(yōu)勢(shì)，占領(lǐng)導(dǎo)全球市場(chǎng)的半壁江山。在光電器件的研究開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方也取得了較大的進(jìn)步，曾培育出飛通，WTD等一批光電器件模塊的制造商，目前光電器件在國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀是：
1）目前在市場(chǎng)上有批量需求的10Gb/s及其以下速率的模塊產(chǎn)品，已掌握批量生產(chǎn)技術(shù)，形成批量生產(chǎn)能力。
2）我國(guó)已掌握2.5Gb/s及其以下速率的各種組件產(chǎn)品的封裝技術(shù)，有大批量的生產(chǎn)能力。10Gb/s速率的產(chǎn)品組件封裝技術(shù)，相關(guān)企業(yè)正在開(kāi)發(fā)中，相信不久將具有批量生產(chǎn)的能力。
3）我國(guó)2.5Gb/s以下的PD、芯片已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，基本能滿(mǎn)足FTTP快速發(fā)展的市場(chǎng)需求。除個(gè)別企業(yè)能自行生產(chǎn)部分1.25Gb/s脊波導(dǎo)F-P激光二極管芯片外，2.5Gb/s及其以下的LD芯片、APD芯片大部分依賴(lài)進(jìn)口，2.5Gb/s以上的高速器件除了LiNbO3外調(diào)制器全都依賴(lài)進(jìn)口。但是芯片制造的實(shí)驗(yàn)室水平和國(guó)際先進(jìn)水平相當(dāng)，問(wèn)題在于沒(méi)有及時(shí)把研究成果產(chǎn)業(yè)化，導(dǎo)致芯片制造技術(shù)成為影響我國(guó)光纖通信產(chǎn)業(yè)趕超世界先進(jìn)水平的瓶頸。我國(guó)光纖通信產(chǎn)業(yè)正在急切的呼吁中國(guó)芯。
    一個(gè)項(xiàng)目的成功在于市場(chǎng)、人才和資本三大要素，文中分析已表明，光纖通信網(wǎng)在全球有著巨大的市場(chǎng)。有專(zhuān)家預(yù)測(cè)，全球光纖通信設(shè)備及器件市場(chǎng)未來(lái)三年將穩(wěn)定增長(zhǎng)，到2012年可達(dá)到600億美元的水平，并帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而光纖通信設(shè)備的成本相當(dāng)大的部分來(lái)自光電器件，而光電器件是技術(shù)密集型和勞動(dòng)密集型結(jié)合的產(chǎn)業(yè)，芯片制造成本主要由人工工資和設(shè)備折舊構(gòu)成。我國(guó)勞動(dòng)力素質(zhì)高、收入低于歐美，較之歐美國(guó)家有較強(qiáng)的成本優(yōu)勢(shì)。中國(guó)芯有能力去替代進(jìn)口并占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)。我國(guó)政府一直以來(lái)很重視光電子器件的研發(fā)工作，多年來(lái)通過(guò)863計(jì)劃和國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目等投入了大量資金，這些資金大部分投向高等院校研究院所，由于我國(guó)研究所的體制決定了是以論文和成果鑒定來(lái)評(píng)論投資效果，因而沒(méi)有動(dòng)力促使研究成果走向產(chǎn)業(yè)化。但是多年來(lái)卻為國(guó)際光電子專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)了一大批碩士、博士，已有一批學(xué)有專(zhuān)長(zhǎng)，有在國(guó)外光電公司的工作經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家歸國(guó)工作，遺憾的是，因種種原因，這些專(zhuān)家分散在不同的單位，沒(méi)有凝聚成一支技術(shù)團(tuán)隊(duì),但應(yīng)該說(shuō)，目前已經(jīng)為我國(guó)上芯片項(xiàng)目準(zhǔn)備了高素質(zhì)的人才。光電子器件的芯片是資金密集型的項(xiàng)目，需要上億元的資金來(lái)購(gòu)買(mǎi)機(jī)器設(shè)備和建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)的超凈廠房，目前業(yè)內(nèi)的公司大都是民營(yíng)中小企業(yè)，到目前為止還沒(méi)有一家上市企業(yè)，所以沒(méi)有足夠的資金投入去實(shí)現(xiàn)芯片大批量生產(chǎn)，造成了芯片長(zhǎng)期以來(lái)依賴(lài)進(jìn)口的被動(dòng)局面。令我們感到鼓舞的是，籌備多年的創(chuàng)業(yè)板終于呼之欲出，高科技企業(yè)有了資本退出機(jī)制將推動(dòng)資本對(duì)芯片項(xiàng)目的投資。芯片產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目有很大的市場(chǎng)，有高素質(zhì)的技術(shù)人才，加上政府相關(guān)政策的支持，投資最終能實(shí)現(xiàn)重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，我們呼吁有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)的投資家迅速響應(yīng)。中國(guó)光纖通信產(chǎn)業(yè)對(duì)中國(guó)芯的急切呼喚，一萬(wàn)年太久，只爭(zhēng)朝夕，投資芯片產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。必將推動(dòng)我國(guó)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展登上新臺(tái)階，極大地提升我國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，擴(kuò)大在國(guó)際市場(chǎng)的份額，為振興中華做出巨大的貢獻(xiàn)。