新世纪光纤通信产品市场的演变

　从光纤通信发展的总体形势上看，通信线路正由干线向网络发展。与干线相比，网络分支多、节点多，光纤无源器件器用量大。伴随着光纤日益接近用户和终端(光纤到大楼、到台面、到家庭等)，光纤无源器件需求会迅速膨胀，使得光纤器件在光纤通信产品市场中的份额不断提高。另一方面，进入二十一世纪以后，波分复用技术将由开发进入大面积商用。一根光纤可利用不同工作波长传输几十个信道，这就更加减少了光纤光缆在光纤通信产品中的市场份额。一个上升，一个下降，形成了明显的“剪刀差”。表1给出最近美国加州市场调研公司 Electroni Cast 对最近25年光纤通信产品市场分布的统计及今后25年的预测。 
 


表1. Electroni Cast 公司光纤市场统计及预测(百万美元) 
 



图1是这些数据的直方图。 

　　从图中可以看到，光纤光缆份额从1975年的71.5 %下降到2025年的5.5%，2000年也只有28%。光纤无源器件从1975年的6.4%上升到2025年的19%。2000年以前光纤无源器件只维持10%以下的市场份额，而以后几年的市场份额将提高到约15～20%。 

　　根据上述分析和预测不难意识到，在光纤通信产品领域，世纪的更迭也伴随着光纤通信产品市场“兴奋点”的转移。此时，无源器件的地位变得非常重要。 

　　从表1的数据还可以看到，耦合器的市场大约是连接器的四分之一。随密集波分复用技术和全光交互网络的发展，滤波器和光开关将有很大的市场前景。尤其是光开关，从全球市场看，2000年的销售额已经超过连接器。今后的年增长率也大于连接器，2005年光开关的销售额约为连接器的两倍，至2025年将达到连接器的3.7倍。 

　　我国光纤无源器件产业形势上世纪末，我国光纤预制棒产业已建成和在建的有十来家企业，虽说进度不同，效果有别，但在艰难之中确确实实地发展了。总体上已基本突破了我国光纤产业的瓶颈，其计划规模(如能全部实现)已能满足并超过了国内市场需求。这一步走完之后，光纤器件的需求会显得更加突出。目前我国光纤无源器件吸收的国内外投资是光纤预制棒投资的近十倍，企业数量也是预制棒的十几倍。而今后看好的光纤滤波器、光纤开关、密集波分复用和解复用等无源器件在国内还有很大的开发和市场空间。尽管当前光纤通信市场正处供过于求阶段，但从技术发展走势和我国光纤通信市场构成及其需求潜力来看，光纤无源器件会经历一次大的发展。 

　　但目前形势并不乐观，我国光纤无源器件产业存在的问题可概括为：投资过热、品种单一、产品老化、散件组装、缺乏创新。2001年可以说是中国的光谷建设年。许多地区光谷建设少不了器件，光纤无源器件是重点之一，光纤连接器则成了“重中之重”。由于重复建设，规模分散，低端产品供过于求，国际市场竞争乏力，使许多企业亏损以至破产。国内光纤连接器产业提高国际竞争力的障碍有两点。一是陶瓷管和插针的生产要求精度高，单模光纤连接器陶瓷管偏心误差<0.5μm，多模<2.0μm。虽然也有陶瓷管生产项目筹建，但起步晚，尚未形成气候。目前世界光纤连接器所需陶瓷套管几乎全部由日本生产，而且基本上由 Adam and 、东陶机器、京都陶瓷三家垄断。预计2005年全球陶瓷管市场将比目前增长3.5～4倍。另外，光纤连接器陶瓷管所用氧化镐粉90%是由日本东莞公司生产的。该公司为适应光纤连接器爆炸性增长的需求。于2000年8月在山口县新建了一条氧化镐粉末生产线，使氧化镐产量从370吨增加到了现在的620吨。由于日本的垄断地位，陶瓷管的成本至今仍约占整个连接器的50%。因此掌握陶瓷管的批量生产技术是我国光纤连接器企业降低成本、提高竞争力的关键。二是新型、小型产品的开发基本空白。国内几十家企业基本都是进口陶瓷管和散件组装直径2.5 mm 的FC、SC、ST型光纤连接器。很多企业都是从磨抛设备到封装用的环氧树脂，甚至环氧树脂的除气装置都是进口。其结果是国内常规光纤连接器产品供大于求，价格竞争激烈。而LC等1.2 5 mm 陶瓷插针的小型连接器、带状光缆连接器、适合于 FTTX ( 光纤到路边、到大楼、到办公室、到家庭等)的小型封装(SFF - Small Form factor ) 连接器科研开发投入极少，随新旧产品的市场更迭，差距越来越大。2000年和2001年世界用于FTTX的SFF光纤连接器市场销售额分别为0.34亿美元和0.71亿美元。预计今明两年将上升到1.3亿美元和2.4亿美元。2009年将占全部光纤连接器市场总值的50%以上。 

　　应该看到，光纤无源器件在研究设计阶段需要光纤传输理论、物理光学、激光物理等专业知识，开发试制阶段则以微光和微型电气机械(MEMS) 技术为主。这些工作需要较多的前期开发费用和较高的技术含量。但到了产业阶段，为批量生产筹办企业(尤其是专项产品的生产)并不需要很大规模的投资。与半导体器件相比，它不需要“价值连城”的设备，工艺的操作性更强，劳动力密集的特点更明显。很多环节少不了装配、对中、粘接、封装，也就是说进入的门槛较低。这种行业上的特点，使我国光纤无源器件产业形成的局面是：一方面，低端产品(如普通光纤连接器)市场饱和，价格竞争激烈。如果不与工程挂钩，不靠和运营部门的关系，再没有出口渠道，简直就是死路一条。另一方面，精度更高、体积更小、技术含量更高的多品种光纤无源器件的生产性开发基本空白。这种态势很难应对光纤无源器件产业发展的新机遇。 

　　创新中求发展要想技术领先，开发新品，称雄市场，实际上并无捷径可寻。一是要认真跟踪国际技术发展动向，冷静分析市场需求，准确把握创新起点；二是充分利用已有技术基础，尤其是借助相关行业的技术优势，地方投资和社会融资相结合，加快创新步伐。 

　　比如，随光纤通信网络化的发展，全光交换需求上升。而光开关又是光交换的基础，正如 Electroni Cast 公司的统计及分析，光开关的市场已经并正在稳步增长。光开关可利用微机械、声光、热光、液晶等技术制作，而目前一种全新光电子材料—电控全息晶体KLTN显示了它作为光纤开关功能材料的独特优势。该项技术自1991年开始，经过十多年的潜心研究刚刚开发成功并极具商用潜力。晶体的确切成分、具体物理化学特性，尤其工艺尚十分保密。我国晶体生长技术在国际上并不落后，中科院福州物质结构研究所具有相当实力及特色，山东大学也做过类似工作(KTN) ，借助相关行业的技术优势，显然可以加快开发步伐。又比如，光纤连接器陶瓷套管的生产，借助原钟表行业宝石轴承加工技术可以触类旁通。天津一家原钟表行业剥离出的民营企业，现在专门生产光纤连接器用陶瓷套管供应国内市场，目前套管加工的单模率已达到60%。总之，准确把握创新起点，借助相关行业的技术优势，可使我国光纤无源器件产业在创新中求得发展。