我国光器件产业发展思路分析

【Word版本下载可任意编辑】我国光器件产业发展思路分析光电子技术是信息技术发展的关键技术，在未来全光通信网发展中占有举足轻重的地位，本文介绍了有源光器件、光无源器件和光电子集成器件等全光通信中应用的关键光器件的概念及其技术发展和市场趋势。随着半导体光电子器件和光纤两大根底元件在原理和制造工艺上的突破，光子技术与电子技术开始结合并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。光电子器件及其集成技术应用于全光通信网络系统的各个部分。本文介绍的光电子器件主要分为有源光器件、无源光器件和光子集成器件三大类。

光无源器件

1.发展概况

光器件：分为有源器件和无源器件。光有源器件是光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键器件，是光传输系统的心脏。将电信号转换成光信号的器件称为光源，主要有半导体发光二极管（LED）和激光二极管（LD）。将光信号转换成电信号的器件称为光检测器，主要有光电二极管（PIN）和雪崩光电二极管（APD）。近年来，光纤放大器成为光有源器件的新秀，当前大量应用的是掺铒光纤放大器（EDFA），正在研究并很有应用前景的是拉曼光放大器。

我国开展光无源器件的研究是从20世纪70年代后期，随着光纤技术的出现而开始的。当时光纤的连接是光纤通信必须解决的六大问题之一，此外还要解决分路、开关以及波长复用等问题。于是电子部第23所、***邮科院固体器件所和电子部第34所等单位"白手起家",致力于全光纤构造和分立元件组合型（微光器件）的研究，开发了光纤调中型的多模光纤连接器、拼接型和熔融拉锥型的光耦合器和机械式光开关等产品，满足了当时短波长和长波长多模光纤通信研究的需求。

此后，光通信进入单模长波长阶段并开始大量应用，对光无源器件不仅技术上的要求更高，而且在数量上也与日俱增，迫切要求产业化。在光连接器方面首先引进了光学定中切削加工的APT（插针直径为1.78mm）连接器生产线，满足了国内单模光通信发展初期的需求。此后随着陶瓷套管大批量生产技术的成功，光连接器的质量有了进一步的提高，而且易于装配，于是出现众多组装散件生产连接器的公司。在光纤耦合器方面，引进了由微机控制的熔融拉锥设备，使耦合器的生产变得十分简单；更为可喜的是，通过理论研究和实践探索，同一台设备上可以生产出各种宽带耦合器和二波长的波分复用器，产品性能优良，于是形成了光耦合器的产业。当前我国光通信系统中所用的光连接器和光耦合器绝大部分都是国产的。

2.产业现状

现在初看起来光无源器件的产业似乎比光有源器件发展快，但是在这辉煌的背后，还存在一些问题。如光纤连接器用陶瓷套管的毛坯还需要进口，光纤连接器技术的自主知识产权几乎为零。到了世纪之交，随着光纤接入网、密集波分复用系统和全光通信网的发展，现有的能开展大批量生产的光无源器件已不能完全满足需要。例如，高光纤密度的配线架要求小型化光纤连接器，熔融拉锥设备无法生产密集型波分复用器，不能用传统的光开关级连成大端口数的矩阵光开关等。这些问题迫使人们不能停留在低端产品的生产和竞争上，必须研制高端的光无源器件产品，以满足光纤通信发展的需求。

针对这些问题，一些单位经过努力，目前已有一些成果。如引进了小型光连接器的组装夹具，采用微光器件的构造研制了可以复用几路和十几路的密集波分复用器。但要解决几十路以上的波分复用和大端口数的矩阵光开关问题，只能采用光子集成器件。从现有光无源器件生产单位的生产条件来看，这方面与国外的差距很大。

3.市场概况

目前我国光无源器件中市场规模的产品是单芯光纤连接器。随着光通信应用的不断扩大，特别是本地通信网络的逐步光纤化，近年来我国光纤连接器的总需求量不断扩大，前几年的平均复合年增长率在30%以上。根据对部分厂商的调查，1998-2000年我国光连接器的生产销售情况如下表2所示。由表可见，1999年由于**的分解式重组，产量和销售量有所下降。但2000年这些厂商的光连接器的销售量为233.9万套（其中出口约115.5万套，国内销售为118.4万套），销售总额为2.6亿元，较1999年增长了143%.

根据国外市场的统计规律，光纤耦合器的市场约为光连接器市场的1/4,二波长复用器的市场与光耦合器大体相同。关于密集波分复用器，估计我国近年的年需求量为数千套。目前光开关的市场不大，年需求量约几百套，但随着全光通信网的发展，对大端口数的矩阵光开发的需求将会增加。

发展我国光器件的思考

由上可见，我国光器件的发展起步不晚，成绩不少；但现在投资缺陷，问题不少。笔者就如何加快我国光器件的发展，提出几点意见，供有关人士参考。

1.改变投资方式，加大投资强度

由于体制方面的原因，我国有关大专院校、研究单位和企业的科研经费于各系统的各级科研经费。鉴于科研经费本来就缺陷，主管部门常以"资助"的名义"撒胡椒面",以照顾有关单位。虽然各单位的同一项目可以从不同的口子争取到一些经费，但不得不以一部分经费用于提高科研人员的待遇，以稳定人心。余下的少量经费只能用于收集资料，做几个样品，写几篇论文，"应付"各"合同"的验收要求。长此以往，在科研上很难深入，难以攻克关键技术，更谈不上批量生产和产业化的问题。

建议改变投资方式，经费相对集中，不能搞"遍地开花".各单位要有所为有所不为，这样可以加大项目的投资强度，有利创新，使科研向纵深发展。

2.大型企业介入，增强发展动力

要掌握光器件的技术，开发高端产品，需要大量资金。根据国外的经验，科研、小批量生产和大批量生产的资金投入的比例是1:10:100.从目前现有的光器件企业的经营状