1 引言
隨著光纖技術的發展，通信用用光纖產品需求量也以飛快的速度在增長。1975年全球光纖通信產品的市場總值僅為250萬美元，而2000年這些產品的市場總值已達160億美元，預計其增長速度仍將繼續，到2025年光纖通信產品市場總值將達到7400億美元。我國光纖通信市場的發展步伐之大，速度之快，令世界各國為之驚歎。到目前為止，我國已敷設光纖總長達到2500萬公里形成了"八縱八橫"
的光纜骨幹網，覆蓋全國省會以上的城市70％的地市。與快速發展的光纖通信相比，我國的光器件產業的發展和規模很不相稱，已建的光纖通信系統中，國產光器件市場份額不足10％。儘管我國的光器件研發水平已接近世紀水準，但在光器件產業化方面仍處於較落後的局面，表現在產值低、品種少、高檔產品不多。在已形成的產業化產品中缺乏獨立自主的核心技術--晶片技術，絕大多數產品仍以勞動密集的組裝方式進行生產。光器件的發展和銷售仍受到國外的制約。儘管如此，經過近十年的發展；我國已基本形成了光器件的產業化的隊伍和基地。據不完全統計，國內已建成數個生產基地，企業個數已達數十家，光有源器件和無源器件的總產值已達到25－30億元。預計2001年將會有較大發展總產值將有可能達到50億元。
2 光無源器件
光無源器件是光纖通信系統的重要光器件，包括連接器、光隔離器、光衰減器、濾波器、耦合器和光開關等。目前，在光無源器件中，占份額最大的產品是光開關（35％），其次是連接器（33％）、濾波器（23％）和波分複用器（8.6％）。隨著密集波分複用（DWDM）
技術和全光交叉網路的發展，光開關和波分複用器將有很大的市場前景，特別是光開關將會一直居於首位。
2.1 光連接器
光連接器是光纖通信系統中使用量最多的光無源器件，隨著光纖到家越來越近，對連接器的需求量日益增大。據Electronic
Cast公司的最新報告，1999－2004年間世界光纖連接器的市場將以每年18.9％的速度增長，從7.2億美元增加到17億美元。從市場看，北美是光纖連接器的最大市場，占全球市場份額51％，而美國又占這個份額的90%。其次是歐洲（占24％）和亞太地區（占18％，其中中國和日本各占50％）。在未來幾年內，北美市場的比重將有一定期程度下降，而其他地區的市場比重將會上升，特別是中國將成為增長最快的市場。從產品發展看，小型化、微型化和多芯化將是光纖連接器的發展方向。傳統的Φ2.5mm陶瓷套管光纖連接器將會逐步減少。由於光纖接入用戶網的增加，多模光纖連接器的市場需求量將超過單模光纖連接器的。1999－2004年間世界多模光纖連接器的銷售額將從2.8億美元增加到6.8億美元。
我國的光纖連接器的生產已達到規模化程度，全國有幾十家光纖連接器生產廠家，主要集中於上海、武漢、北京、福州、廈門和深圳，具有代表性的廠家有上海地區的霍普公司、上詮公司、凱通公司、俊英公司和電子23所；武漢地區的武郵固體所；北京地區的住力電子電通公司和電子11所；福州地區的JDS（原華科）公司和康順公司；廈門地區的安特公司；深圳地區的中和公司、洪波公司．火炬公司和深圳開發科技公司。所有這些公司的總生產能力達到200萬套，已大於國內目前的需求量，故競爭十分激烈。在這些公司中最具實力的是福州的JDS、武漢的武郵固體所和上海的霍普公司，2000年這三家的產值分別達到8000萬美元、2億元和1億元。在眾多的光纖連接器廠家中，幾乎100％的廠家都不能生產光纖連接器的核心零件--ZrO2以陶瓷插針，所用的插針全部從日本進口。因此，國內光纖連接器的生產主要是以組裝為主，且產品的絕大多數返銷國外。
2.2 光開關
光開關是光系統和網路的重要元件，其功能是實現光路切換。在全光網路中，利用光開關可以實現全光層的路由選擇、波長選擇、光交叉連接以及自意保護等功能。目前主要應用的光開關是機械式光開關，因其速度慢、體積大和埠數受限等缺陷。代之而出現的微光機電系統（MOEMS）光開關是最有前途的光開關之一，它是一種微電子機械系統（MEMS）和光器件融合為一體的微機械系統光開關，其最大的特點是可利用成熟的CMOS超大型積體電路的基本工藝製作出微鏡和微致動器。除此之外，LiNbO3光開關、液晶光開關、汽泡/液泡光開關，熱光開關和聲光開關也在加緊開發之中。就目前為止，我國在光開關方面的研究開發工作還局限與一些大專院校，沒有形成產業規模。
2.3波分複用器
波分複用器是波分複用（WDM）系統十分重要的無源器件，起功能是分波或和波。波分複用技術可分為熔融拉錐技術的而波成複用器，用介質膜濾波的波分複用器，用光纖光柵的波分複用器和利用陣列波導光柵（AWG）的波分複用器。據"光纖耦合器世界市場展望報告"，1999~2008年間全球光纖耦合器的需求將從3.94億美元增長到17.5億美元，年均增長率達64%，其中，波分複用耦合器占最大份額（59.1%），其次是抽頭/分路耦合器（21.2%），星形和樹形耦合器（19.8%）。目前，在二波長（例如1.31/1.55μm）波分複用系統中採用得最多的是利用介質濾波波分複用器。在多波長的系統中採用得最多的是利用介質濾波波分複用器，但這類波分複用器對密集波分複用系統仍存在著波長複用數有限的缺點。在這樣的系統中，看好的波分複用器是光纖柵複用器和AWG複用器，特別是AWG複用器一直被業界認為是最優秀的器件。國內在波分複用器方面，目前仍以熔融拉錐二波長複用器為主，年生產能力在50萬套左右，與國內需求量大體持平。而介質濾波複用器只有武郵固體所、JDS和霍普公司能生產，但規模都不大。更先進的光纖光柵、AWG複用器國內尚無能力生產。
其他光無源器件的研發現狀，表現出如下幾個特點：
（1） 國內光無源器件的研發工作仍停留在實驗階段，尚無力轉換為生產力。
（2） 國內目前已基本形成以光連接器為主的光無源器件產業。然而這些產業的規模都不大，以中小企業為主，並以勞動密集型的組裝為主要形式。
（3） 國內光無源器件生產廠家大多是中外合資性質企業，產品以外銷為主。
（4） 產品檔次不高，開發能力弱。
（5） 光無源器件已成為眾多投資人士看好的市場，在光電子熱的驅動下，國內很多投資人士積極新建光無源器件企業，最具代表性的有江蘇中天光纜集團、深圳科健公司、河北開貝爾公司等。這些公司的特點是高起點、規模化。
3 光有源器件
有源器件在光纖通信和資訊處理領域中佔據著十分重要的地位，幾乎所有從事光有源器件研發的國家都把它作為顯示國力和科技水準的重點，在物力和人力方面都給予巨大的投入。為適應光纖通信的發展，光有源器件的研究開發工作一直沒有停止過，特別是以光源、光放大和光調製器件的研發工作成為重中之重。以多量子阱光纖放大器（EDFA）為主線的研發工作不斷促進光纖通信的發展。
我國的光有源器件的研發和產業化經過十幾年的不屑努力，已基本上形成了從研發到生產體系的格局，形成了以中科院半導體所、清華大學、武郵電信器件公司、電子44和13所、中科院上海冶金所和上海光機所、吉林大學、東南大學、北京大學、南開大學、華中理工大學為代表的光有源器件的研發隊伍，同時形成了以武郵電信器件公司、飛通公司、福創公司、海特公司和重慶航偉公司等為代表的產業化隊伍。在研發工作方面我國已取得如下主要成績：
（1） 半導體超薄層量子阱（QW）材料生長技術取得了突破性進展，已有能力開發從可見光到近紅外光（650~1550nm）的各種波段的量子阱鐳射二極體（QW
LD）。
（2） 已具備獨立製作 2.5Gb/s MQW DFB LD 及起組件的能力。
（3） 在光電子集成方面，已研製出高性能MQW DFB LD+電調製的集成化光源元件。
（4） 已具備獨立研發5Gb/s收發組件能力。
（5） 已具備獨立開發EDFA的能力，起研發水平已接近國際水準。此外，與之配套的980nm MQW大功率泵浦光源已具備年產幹只級的生產能力。
（6） 已研發出應用於千兆比特速率的垂直腔表面發射雷射器。
（7） 在光調製器研發方面，我國已形成了以武漢和深圳為基地的有源器件生產基地，其規模已具相當水準。在武漢基地，以武郵電信器件公司為主的光發射、接收元件的生產線已具備數十萬塊的年生產能力，主要產品包括131/1.55μm
LD元件、模組；光接收元件、模組；光收發一體模組和980nm大功率泵法鐳射二極體。這些產品主要供2.5Gb/s光纖通信收發機使用，光收發一體模組主要提供155/22
Mb/s用戶接入網使用。2000年該公司的總產值已達3億元。擴大生產和開發10Gb/s光發射/接收模組是該公司的奮鬥目標。在深圳基地，以飛通公司為代表的光源器件生產基地的生產規模也在數十萬塊，2000年該公司的總產值已超過2億元。飛通公司不僅是國內最大生產基地之一，也是最大的出口基地，它的產品包括數位和類比通信用光發射接收元件、模組；光收發一體模組和單纖對向收發元件，其大部分產品返銷美國。目前飛通公司正在開發5Gb/s、10Gb/s光發射接收元件和小型化光收設元件、模組。除武郵電信器件公司和飛通公司外，其餘有源器件廠家還有數家，如深圳的恒寶通、五洲通以及重慶的航偉公司等，這些公司的生產規模較小些，年產值一般都在數千萬元。
國內光有原器件產業兒表現出如下特點
（1）已形成年生產能力超過10M萬塊的光發射、接收元件的生產基地，總產值可達15－ZO億元。
（2）絕大部分企業屬於中外合資形式，產品內、外銷各占一半。
（3）以組裝形式為主，自主開發能力較弱。國內光有原器件的核心元件--晶片絕大部分是進口的。武郵電信器件公司的晶片技術也不是100％的自主技術，關鍵的二次外延技術仍由國外製作。真正屬於國產技術的有海特、福創公司的光發射、接收器件，但產量不高，規模不大。
（4）就光有源器件而言，光接收器件的自主能力強於光發射器件，電子44所、13所和中科院半導體所可以提供國內光接收元件模組的部分晶片。
（5）國內目前還沒有形成EDFA和光調製器的產業化。
（6）Raman光纖放大器已成為除EDFA之外的另一熱門器件，不少企業已開始著手研發。
（7）除數字、模擬通信傳輸用光發地元件、模組外，用戶接收網用光收發一體模組和突髮式模組已成為重要主導產品。
（8）高速元件、模組以及微型元件、模組已成為各企業研發重點。
4 結語
我國光器件產業發展從無到有，儘管目前面臨著嚴重挑戰，但畢竟已培養出一批產業化人才，利用現有的一批光器件產業化基地，抓住當前資訊產業大發展的機遇，相信在不久的將來，我國會在光器件產業領域中占一席之地。為這實現這一目標，我國光器件產業應做到：
（1） 必須發展自己的光器件晶片技術。
（2） 還應重視前沿技術開發的同時，重視規模化生產技術的研究。
（3） 在產品種類上，應立足于比較高檔次的產品，例如高速光發射接收模組、寬頻高速充調製品寬頻光纖放大器和矩陣開關等。
（4） 新建企業應從技術競爭入手，因為技術競爭相對風險較小，不可只求一時利益而重複投入。
（5） 重點扶持現在有光騎生產基地，使之規模化，集團化。
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