光纖通信是當今世界上發展最快的領域之一
在國外光纖通信的研究起步不久,我國于70年代初就開始了光纖通信的基礎研究。在光纖光纜、光電器件和光電端機取得階段性研究成果的基礎上,70年代末就進行了光纖通信系統現場試驗。80年代主要進行實用化攻關,完成了武漢市中繼實用化工程,武漢一荊州多模光纜34Mbit/s省內干線工程,揚州一高郵、成都一灌縣單模光纜34Mbit/s省內干線工程和合肥一蕪湖140 Mbit/s單模光纜一級干線工程,為大規模推廣應用打下了基礎。90年代初期,我國就開始了光纖通信系統的大量建設,市話中斷、省內干線、國家干線,包括農村通信都用光纜逐漸取代電纜,建設現代化的電信網,完成了“八縱八橫”國家干線。這八縱八橫干線主要是采用PDH140 Mbit/s系統。隨著市場的需要和建設的進步,逐漸采用了SDH622 Mbit/s和2.5Gbit/s系統。國產8×2.5Gbit/sDWDM系統已用于濟南—青島一級干線,32×2.5Gbit/s系統也好將進入實用,10Gbit/sTDM系統也通過了實驗室收。
我國光纖的技術水平
在光纖研制方面,我國對國際上現有的光纖類型都在跟蹤研究并有了成果,武漢郵科院和長飛公司研制的非零色散位移光纖已實用。其它如色散補償光纖、偏振保持光纖、摻鉺光纖、數據光纖、塑料光纖等均能達到生產水平。光有源器件的研制在摻鉺光纖激光器、主動鎖模光纖環形激光器、初動鎖模光纖環形激光器、光纖光柵激光器、增益平坦EDFA、高增益低噪聲EDFA、摻鉺光纖、數據光纖、塑料光纖等均能達到生產水平。光有源器件的研制在摻鉺光纖激光器、增益平坦EDFA、高增益低噪聲EDFA、摻鉺光纖均衡放大器、DFB-LD與EA型外調制器的儲存成器件等方面都有顯著進展。
目前光無源器件研制的熱點在于光纖光柵做成各種光無源器件等方面。如光纖光柵波分復用器、光纖光柵色散補償器、光纖光柵分插復用器等。此外,在平面波導器件及常規光無源器件的研制上也有新的突破,如聚合物薄膜光波導、極度化聚合物光波導、集成光波導器件、雙芯SC光纖活動連接器、光環形器、高速光開關、混合集成光開關等。
光傳輸設備和系統的研究進展更快,在STM-1(115Mbit/s)、STM-4(622Mbit/s)、STM-16(2.5Gbit/s)系列SDH產品研制成功之后,又成功在研制出8×2.5Gbit/sSDH波分復用系統和波分復用網絡管理系統。同時研制的STM-64(10Gbit/s)系統也成功地進行了180km的傳輸實驗。在DWDM的研究方面進展很快,除了4×10Gbit/s系統研究也拉開帷幕。對光CDMA、光ATM交換機、光孤子傳輸等研究也有很大進展。
除了向高速大容量系統發展之外,在光接入網的研究方面也投入了很大力量。上前的研究目標是綜合業務接入、寬帶接入、降低成本等方面。在帶V5接口的無源光網絡、帶V5接口的綜合數字用戶環路(IDLC)、電信業務與廣播電視的綜合接入、寬帶全業務接入網及降低光接入網的成本等方面都取得階段性成果。用于接入網的SDH設備,如緊湊型STM-1設備、內置SDH系統的接入網已研制成功。PON、IDLC等已開始有產品,應用于接入網的單纖收發集成器件亦能提供。同時,光纖通信技術還應用于CATV、移動通信的光纖直放站、計算機網絡的光纖聯網、光纖圖象監控系統等。
在理論研究方面,主要是各大專院校和研究院所對光傳輸理論的分析研究,如光纖光纜方面的光纖翹曲特性、色散補償光纖的折射剖面、非線性的四波混頻效應、光纖接伸應變、色散和損耗的同時補償等。光無源器件主要儲存中在光纖光柵方面和對光開關、濾光器、光耦合器、光隔離器、光環形器、光雙穩態器件等的研究。光有源器件方面研究反射光對激光器線寬的影響、激光器的啁啾特性分析、應變量子阱激光器、光纖激光器、藍綠光發光器件、半導體光放大器、泵浦激光器和高速收發模塊等 。還有系統方面的調制不穩定性、EDFA級聯的各種問題、啁啾對傳輸的影響、光弧子傳輸、高速系統的色散補償、DWDM系統的各種問題、OTDM系統、光CDMA系統、光傳送網的探討等。
國內市場競爭激烈
從九十年代起,中國電信市場步入高速發展期。“九五”期間電信累計投資將高達8千億元至1萬億元間。近年,信息產業以年均27%的增長率遞增。2000年,我國信息產品制造業的總產值將比1998年預計增加75%,達7000億元左右。那時,我國將建成覆蓋全國的高速、安全;可靠的寬帶光纖網絡,移動電話用戶達4800萬戶,尋呼機用戶達1億門,局用程控交換機達1.7億門,各類數據用戶達到300萬戶以上。
信息產業的高速發展對線纜行業來說是難得的機遇,但也應該看到,產品結構的調整和市場競爭將會加大力度。近年,光通信產品(包括光電端機、光纜、光纖、光連接器、光有源無源器件等)的銷售額每年都以20%的速度增長。據專家預測,到2000年,我國光纖的需求量將達到800萬公里以上。按此推算,這就意味著我國業已生產過剩的光纜行業仍將面臨激烈的市場競爭。據信息產業部透露,1999年預計國內公專網新增程控交換機2300萬線,耗用6900萬對公里通信電纜,但實際由于考慮到采用光纜和無線接入的因素,市場容量大約僅為6500萬對公里。這對我國現有的生產能力(據稱每年能生產1億對公里)來說實在是杯水車薪。今后即使公專網新增交換機數量不斷增加,但隨著光纜和無線接入的增多,通信電線的市場也難樂觀。
1999年我國移動通信市場將迎來高速增長年。移動電話將新增1300萬戶,總計達3540萬戶,尋呼機將達7850萬戶。移動通信的發展必將加快基點的增建。據有關方面報道,1999年我國新增基站1.5-2萬個,1999年移動通信電纜的需求量達1500-2000公里。上前國內具備生產能力的引進生產線已在14條以上,激烈的市場競爭將不可避免,但建一條生產線至少需200萬元人民幣,因此,正在計劃上移動通信電纜項目的企業必須慎重考慮投資回報率。
線纜市場在面臨激烈競爭的同時,也將迎來新的機遇,其中最值得關注的是光纖接入網、綜合有線電視網和智能化布線給線纜廠商帶來的商機。根據時光纖市場應用分布的統計分析,目前光纖在饋線/本地網中的應用已占總應用量的半數以上。若按此比例計算,2000年用于饋線/本地網的光纖需求量將達400萬公里以上。目前接入網中大部分主干電纜、配線電纜仍是模擬的,要將這些落后的設備改造成光纖接入系統,則需要光纖接入系統幾萬個,光纖幾千萬公里。這對國內光纖光纜廠商來說真是千載難逢的市場機遇。如果光纖同軸混合網被我國作為主要的寬帶接入方式予以采用,則同軸電纜的發展前景將無限量。有線電視網擁有最廣泛的光纖網絡和電纜網絡,它的頻帶寬,而且與目前的計算機網相比,它的信息傳輸能力更強。目前有線電視網正在從單向網向雙向網發展。最近,專家們提出了綜合有線電視網計劃。該計劃既考慮到用它傳輸廣播電視節目,同時又考慮到用它與通信、計算機等網絡融合,實現三網合一。綜合有線電視網采用光纜干線和同軸電纜分配網相結合的網絡形式,因此對光纖光纜和同軸電纜的需求決不亞于通信領域對這些產品的需求,這就為光電線電纜市場的拓展提供了更大的空間。
光纖通信市場的發展面臨嚴峻的挑戰。國外光纖通信產業驚羨中國這一既巨大但又不成熟的光纖通信市場,紛紛欲涉足于此。而我國長期模仿、使用別人的技術和設備,將會非常被動,在國際市場就不會有競爭力。因此加快光纖通信技術的研發、轉化和應用,研究擁有自主知識產權的產品是促進光纖通信產業發展的關鍵環節。我國智能化布線每年正以10%-20%的速度增長。世界著名廠商正云集中國,搶占市場。阿爾卡特公司的六類全屏蔽布線、西蒙公司的千兆比布線以及朗訊、安普、麗特、克羅內、波而特等公司的產品紛紛落戶中國各地的大樓。盡管目前市場規模還不大,但隨著智能小區的興起,智能化布線市場必定有更廣闊的前景。
我國光纖市場的驅動力
隨著技術的發展,市場需求的增長,通信發展和運行環境的變化對光纖通信提出了更高的要求。長期以來,電話業務以小于10%的速度穩步增長,以電話業務為主的電信網容量需求不大,以此為依據敷設的干線光纜芯數較少。進入90年代中期以來,計算機和因特網的發展,數據業務以40%的速度增長,成為電信業務量的主要增長點,特別是IP業務呈爆炸性增長?,F代社會對通信的依賴性越來越大,網絡的生存性更顯得至關重要特別是現在大容量光纖通信系統的引入,一條8×2.5Gbit/s系統的故障就影響了24萬條話路。如果通信中斷1小時,就會造成巨大損失。如果通信中斷兩天,則足以使銀行倒閉。為此,需要建設大量自愈環以確保通信穩定可靠,這就需要將光纖容量擴大一倍。另外,隨著社會的進步,用戶不滿足已有的電話業務,需要傳輸高速數據,同時出現了交互式圖象傳輸的要求,如VOD、居家辦公、家庭銀行等。這樣就顯得網絡容量緊缺,同時需要對網絡進行改造。
從現在起到2010年,是我國實現第二步戰略目標,向第三步戰略目標邁進的關鍵時期。我國經濟的進一步發展必將形成新的光纖通信市場需求。像其它通信技術一樣,光纖通信技術的發展同樣離不開市場的驅動。隨著各國的光纖通信市場在整個通信領域中所占比例越來越大,尤其是新技術相繼注入市場,使干線網、農話網、市話網、局域網和接入網光纖化比重越來越大,更使光纖通信市場繼續保持需求旺盛的狀況。目前光通信技術市場至少有這樣兩大驅動力。其一,原郵電部規定,今后在電信業務的光纖用戶接入網中,一個光節點最多帶2000戶,光節點以下入戶電纜長度不得超過2公里。這無疑是對我國發展光纖接入網的巨大推動。目前,我國的光纖接入網已經得到大面積推廣使用。上海、北京、天津、廣州、深圳、海南、浙江、湖北、四川、江蘇、山東、安徽等省市正在起步或已經形成初步規模。其二,在光纖網絡發展中,農村通信網絡的光纖化也是驅動力之一。從各省市的發展規劃看,“九五”期間我國要完成擴大本地電信網和有線電視網的計劃,提出網內市、農話統一,連成一體,納入同一網管系統,實現中心城市至市縣、市縣至鄉鎮、東部廣大地區鄉至自然村的用戶網絡光纖化??梢娢覈饫w局域網和用戶網的建設已經起步,而且發展速度很快,國內光纖網絡用纜比例逐年提高。這兩大市場驅動力給光纖通信技術的發展提供了廣闊的發展空間。
當前,國家把加快信息通信發展放到了一個十分重要的地位,確立了“科教興國”方針,而信息技術是當今世界應用范圍最廣、產生效益最高、前景最為廣闊的科學技術,成為21世紀的世界第一大產業已 是無或爭辯的事實。因而作為信息技術的支柱技術之一的光纖通信技術的地位空前提高,成為政策優先、重點傾斜的對象。同時光纖通信是國家基礎設施之一,屬于國家加大投資力度、加快發展之列,這都將以較大的力度拉動光纖通信技術的發展。
國產光纖的地位
我國光纖光纜產業經過多年的研究、發展、壯大,早已改變我國光纖光纜依賴國外進口的局面,使我國民族光纖光纜產業走上了一條健康發展之路。然而,國內一些用戶盲目迷信進口光纖,總是覺得國外的好,而對國產原輔材料心存疑慮,在訂制光纜的過程中指名要求使用進口的原輔材料,將國產光纖拒之門外。這些用戶卻不知道他們所信倀的國外供應商正在大量購買中國制造的光纖。
二十世紀七十年代后期,我國開始了光纖通信的研究,但由于種種原因,光纖通信并沒有形成產業。直到八十年代末,國家先后批準成立三家光纖企業,希望通過引進國外的光纖預制棒技術和生產設備來發展我國的光纖產業。經過幾年的發展,只武漢長飛光纖真正掌握了光纖預制棒技術。九十年代初,隨著我國通信業的迅猛發展,光纖光纜需求大增,于是國內相繼成立四五家買棒拉絲的光纖廠。至此,我國民族光通信產業步入了健康發展的快車道。
為了縮小同國外光纖產品的差距,國家不斷加大對光纖光纜產業的技術開發和資金投入力度,同時積極度與外商進行多種形式的合作,在不到10年時間內,我國光纖光纜產品無論在技術含量還是在生產工藝上都有了較大的提高。1997年和1998年武漢長飛公司自主開發的第一代和第二代G.655光纖填補了國內空白,成為世界上少數同家能生產G.655光纖的制造廠商之一。在激烈的國際競爭中,上海朗訊、武漢長飛等國內廠商生產的光纖同樣敢與美國康寧、法國阿爾卡特、日本住友電工的光纖產品抗衡,成為國際光纖市場上的一大霸主。1997年,武漢長飛公司在國內第一項G.655光纖光纜工程(廣州-惠州)中,一舉擊敗國外四家競標者,贏得合同,充分顯示了中國光纖的實力。
據最新統計結果,1999年上海朗訊和武漢長飛的光纖產銷量都超過了200萬公里,位居世界前列。光纖出口情況也令人驚喜,1999年出口到五大洲的光纖產品已超過100萬公里。中國從當初的光纖純進口國,發展成了一個光纖出口大國。
士別三日,當刮目相看。然而國內一些用戶對國產品牌的看法依舊,他們總是以沒使用過和對國產品牌不了解為由,而拒絕使用國內光纖光纜產品。正如江蘇通光的唐進明先生所說的,在部分人中間存在著“唯洋是好”的觀念,他們選擇產品主要以其原材料、生產設備是不是進口為標準。“國貨”不如“洋貨”的觀念已在這些人的心中根深蒂固,這無疑給“洋貨”賦予了“最惠國待遇”,嚴重阻礙了我國民族光纖光纜工業的發展。
民族產業要想持續健康地發展,尚需營造一個適于發展的環境。首先,國內光纖光纜廠商要加強對企業和產品的宣傳,讓業界更多地了解產品的技術含量和生產工藝,當然這還需要社會的大力支持和廣泛參與。其次,要倡導國人在推薦和選擇產品時,只要光纖的技術標準達到要求,在同等價格的條件下應優先用國產品牌。第三,國家要盡快出臺相關政策和法律法規,禁止在國內光纜項目招標文件或采購中指明采用進口光纖,應給國產光纖參加公平競爭的機會,以促進國內光纖產業的進一步發展壯大。