從光纖通信發(fā)展的總體形勢(shì)上看,通信線路正由干線向網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。與干線相比,網(wǎng)絡(luò)分支多、節(jié)點(diǎn)多,光纖無(wú)源器件器用量大。伴隨著光纖日益接近用戶和終端(光纖到大樓、到臺(tái)面、到家庭等),光纖無(wú)源器件需求會(huì)迅速膨脹,使得光纖器件在光纖通信產(chǎn)品市場(chǎng)中的份額不斷提高。另一方面,進(jìn)入二十一世紀(jì)以后,波分復(fù)用技術(shù)將由開(kāi)發(fā)進(jìn)入大面積商用。一根光纖可利用不同工作波長(zhǎng)傳輸幾十個(gè)信道,這就更加減少了光纖光纜在光纖通信產(chǎn)品中的市場(chǎng)份額。一個(gè)上升,一個(gè)下降,形成了明顯的“剪刀差”。表1給出最近美國(guó)加州市場(chǎng)調(diào)研公司 Electroni Cast 對(duì)最近25年光纖通信產(chǎn)品市場(chǎng)分布的統(tǒng)計(jì)及今后25年的預(yù)測(cè)。
表1. Electroni Cast 公司光纖市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)(百萬(wàn)美元)
圖1是這些數(shù)據(jù)的直方圖。
從圖中可以看到,光纖光纜份額從1975年的71.5 %下降到2025年的5.5%,2000年也只有28%。光纖無(wú)源器件從1975年的6.4%上升到2025年的19%。2000年以前光纖無(wú)源器件只維持10%以下的市場(chǎng)份額,而以后幾年的市場(chǎng)份額將提高到約15~20%。
根據(jù)上述分析和預(yù)測(cè)不難意識(shí)到,在光纖通信產(chǎn)品領(lǐng)域,世紀(jì)的更迭也伴隨著光纖通信產(chǎn)品市場(chǎng)“興奮點(diǎn)”的轉(zhuǎn)移。此時(shí),無(wú)源器件的地位變得非常重要。
從表1的數(shù)據(jù)還可以看到,耦合器的市場(chǎng)大約是連接器的四分之一。隨密集波分復(fù)用技術(shù)和全光交互網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,濾波器和光開(kāi)關(guān)將有很大的市場(chǎng)前景。尤其是光開(kāi)關(guān),從全球市場(chǎng)看,2000年的銷(xiāo)售額已經(jīng)超過(guò)連接器。今后的年增長(zhǎng)率也大于連接器,2005年光開(kāi)關(guān)的銷(xiāo)售額約為連接器的兩倍,至2025年將達(dá)到連接器的3.7倍。
我國(guó)光纖無(wú)源器件產(chǎn)業(yè)形勢(shì)上世紀(jì)末,我國(guó)光纖預(yù)制棒產(chǎn)業(yè)已建成和在建的有十來(lái)家企業(yè),雖說(shuō)進(jìn)度不同,效果有別,但在艱難之中確確實(shí)實(shí)地發(fā)展了?傮w上已基本突破了我國(guó)光纖產(chǎn)業(yè)的瓶頸,其計(jì)劃規(guī)模(如能全部實(shí)現(xiàn))已能滿足并超過(guò)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。這一步走完之后,光纖器件的需求會(huì)顯得更加突出。目前我國(guó)光纖無(wú)源器件吸收的國(guó)內(nèi)外投資是光纖預(yù)制棒投資的近十倍,企業(yè)數(shù)量也是預(yù)制棒的十幾倍。而今后看好的光纖濾波器、光纖開(kāi)關(guān)、密集波分復(fù)用和解復(fù)用等無(wú)源器件在國(guó)內(nèi)還有很大的開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)空間。盡管當(dāng)前光纖通信市場(chǎng)正處供過(guò)于求階段,但從技術(shù)發(fā)展走勢(shì)和我國(guó)光纖通信市場(chǎng)構(gòu)成及其需求潛力來(lái)看,光纖無(wú)源器件會(huì)經(jīng)歷一次大的發(fā)展。
但目前形勢(shì)并不樂(lè)觀,我國(guó)光纖無(wú)源器件產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題可概括為:投資過(guò)熱、品種單一、產(chǎn)品老化、散件組裝、缺乏創(chuàng)新。2001年可以說(shuō)是中國(guó)的光谷建設(shè)年。許多地區(qū)光谷建設(shè)少不了器件,光纖無(wú)源器件是重點(diǎn)之一,光纖連接器則成了“重中之重”。由于重復(fù)建設(shè),規(guī)模分散,低端產(chǎn)品供過(guò)于求,國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)乏力,使許多企業(yè)虧損以至破產(chǎn)。國(guó)內(nèi)光纖連接器產(chǎn)業(yè)提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的障礙有兩點(diǎn)。一是陶瓷管和插針的生產(chǎn)要求精度高,單模光纖連接器陶瓷管偏心誤差<0.5μm,多模<2.0μm。雖然也有陶瓷管生產(chǎn)項(xiàng)目籌建,但起步晚,尚未形成氣候。目前世界光纖連接器所需陶瓷套管幾乎全部由日本生產(chǎn),而且基本上由 Adam and 、東陶機(jī)器、京都陶瓷三家壟斷。預(yù)計(jì)2005年全球陶瓷管市場(chǎng)將比目前增長(zhǎng)3.5~4倍。另外,光纖連接器陶瓷管所用氧化鎬粉90%是由日本東莞公司生產(chǎn)的。該公司為適應(yīng)光纖連接器爆炸性增長(zhǎng)的需求。于2000年8月在山口縣新建了一條氧化鎬粉末生產(chǎn)線,使氧化鎬產(chǎn)量從370噸增加到了現(xiàn)在的620噸。由于日本的壟斷地位,陶瓷管的成本至今仍約占整個(gè)連接器的50%。因此掌握陶瓷管的批量生產(chǎn)技術(shù)是我國(guó)光纖連接器企業(yè)降低成本、提高競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。二是新型、小型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)基本空白。國(guó)內(nèi)幾十家企業(yè)基本都是進(jìn)口陶瓷管和散件組裝直徑2.5 mm 的FC、SC、ST型光纖連接器。很多企業(yè)都是從磨拋設(shè)備到封裝用的環(huán)氧樹(shù)脂,甚至環(huán)氧樹(shù)脂的除氣裝置都是進(jìn)口。其結(jié)果是國(guó)內(nèi)常規(guī)光纖連接器產(chǎn)品供大于求,價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈。而LC等1.2 5 mm 陶瓷插針的小型連接器、帶狀光纜連接器、適合于 FTTX ( 光纖到路邊、到大樓、到辦公室、到家庭等)的小型封裝(SFF - Small Form factor ) 連接器科研開(kāi)發(fā)投入極少,隨新舊產(chǎn)品的市場(chǎng)更迭,差距越來(lái)越大。2000年和2001年世界用于FTTX的SFF光纖連接器市場(chǎng)銷(xiāo)售額分別為0.34億美元和0.71億美元。預(yù)計(jì)今明兩年將上升到1.3億美元和2.4億美元。2009年將占全部光纖連接器市場(chǎng)總值的50%以上。
應(yīng)該看到,光纖無(wú)源器件在研究設(shè)計(jì)階段需要光纖傳輸理論、物理光學(xué)、激光物理等專(zhuān)業(yè)知識(shí),開(kāi)發(fā)試制階段則以微光和微型電氣機(jī)械(MEMS) 技術(shù)為主。這些工作需要較多的前期開(kāi)發(fā)費(fèi)用和較高的技術(shù)含量。但到了產(chǎn)業(yè)階段,為批量生產(chǎn)籌辦企業(yè)(尤其是專(zhuān)項(xiàng)產(chǎn)品的生產(chǎn))并不需要很大規(guī)模的投資。與半導(dǎo)體器件相比,它不需要“價(jià)值連城”的設(shè)備,工藝的操作性更強(qiáng),勞動(dòng)力密集的特點(diǎn)更明顯。很多環(huán)節(jié)少不了裝配、對(duì)中、粘接、封裝,也就是說(shuō)進(jìn)入的門(mén)檻較低。這種行業(yè)上的特點(diǎn),使我國(guó)光纖無(wú)源器件產(chǎn)業(yè)形成的局面是:一方面,低端產(chǎn)品(如普通光纖連接器)市場(chǎng)飽和,價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈。如果不與工程掛鉤,不靠和運(yùn)營(yíng)部門(mén)的關(guān)系,再?zèng)]有出口渠道,簡(jiǎn)直就是死路一條。另一方面,精度更高、體積更小、技術(shù)含量更高的多品種光纖無(wú)源器件的生產(chǎn)性開(kāi)發(fā)基本空白。這種態(tài)勢(shì)很難應(yīng)對(duì)光纖無(wú)源器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新機(jī)遇。
創(chuàng)新中求發(fā)展要想技術(shù)領(lǐng)先,開(kāi)發(fā)新品,稱(chēng)雄市場(chǎng),實(shí)際上并無(wú)捷徑可尋。一是要認(rèn)真跟蹤國(guó)際技術(shù)發(fā)展動(dòng)向,冷靜分析市場(chǎng)需求,準(zhǔn)確把握創(chuàng)新起點(diǎn);二是充分利用已有技術(shù)基礎(chǔ),尤其是借助相關(guān)行業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),地方投資和社會(huì)融資相結(jié)合,加快創(chuàng)新步伐。
比如,隨光纖通信網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,全光交換需求上升。而光開(kāi)關(guān)又是光交換的基礎(chǔ),正如 Electroni Cast 公司的統(tǒng)計(jì)及分析,光開(kāi)關(guān)的市場(chǎng)已經(jīng)并正在穩(wěn)步增長(zhǎng)。光開(kāi)關(guān)可利用微機(jī)械、聲光、熱光、液晶等技術(shù)制作,而目前一種全新光電子材料—電控全息晶體KLTN顯示了它作為光纖開(kāi)關(guān)功能材料的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。該項(xiàng)技術(shù)自1991年開(kāi)始,經(jīng)過(guò)十多年的潛心研究剛剛開(kāi)發(fā)成功并極具商用潛力。晶體的確切成分、具體物理化學(xué)特性,尤其工藝尚十分保密。我國(guó)晶體生長(zhǎng)技術(shù)在國(guó)際上并不落后,中科院福州物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所具有相當(dāng)實(shí)力及特色,山東大學(xué)也做過(guò)類(lèi)似工作(KTN) ,借助相關(guān)行業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),顯然可以加快開(kāi)發(fā)步伐。又比如,光纖連接器陶瓷套管的生產(chǎn),借助原鐘表行業(yè)寶石軸承加工技術(shù)可以觸類(lèi)旁通。天津一家原鐘表行業(yè)剝離出的民營(yíng)企業(yè),現(xiàn)在專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)光纖連接器用陶瓷套管供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng),目前套管加工的單模率已達(dá)到60%。總之,準(zhǔn)確把握創(chuàng)新起點(diǎn),借助相關(guān)行業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),可使我國(guó)光纖無(wú)源器件產(chǎn)業(yè)在創(chuàng)新中求得發(fā)展。