河北欲打造中國(guó)北方最大光纖產(chǎn)業(yè)集群

　　河北省為擴(kuò)大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展和提高技術(shù)創(chuàng)新能力，推進(jìn)河北省經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)由經(jīng)濟(jì)大省到經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省的轉(zhuǎn)變，在結(jié)合石家莊產(chǎn)業(yè)實(shí)際，依托河北四方通信公司及相關(guān)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，啟動(dòng)實(shí)施河北現(xiàn)代光纖產(chǎn)業(yè)集群工程。

　　據(jù)介紹，以河北四方為龍頭的光纖產(chǎn)業(yè)集群，主要內(nèi)容包括了利用國(guó)際資本市場(chǎng)融資通道，整合企業(yè)自身所把握的全球資源，引領(lǐng)建設(shè)河北省光纖產(chǎn)業(yè)，吸引相關(guān)配套企業(yè)聚集，推動(dòng)河北省光纖產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，進(jìn)而形成河北省以光纖產(chǎn)業(yè)為“龍頭”的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展戰(zhàn)略。即：打造以石英光纖和塑料光纖為主導(dǎo)，以光纜(室內(nèi)光纜、室外光纜、特種光纜)、光纖活動(dòng)連接器(石英光纖活動(dòng)連接器、特種光纖活動(dòng)連接器、智能光纖活動(dòng)連接器、塑料光纖活動(dòng)連接器、快速冷接子)和光纖傳感系列產(chǎn)品為鏈條的光纖產(chǎn)業(yè)集群。

　　日前，在由石家莊市人民政府、上海交通大學(xué)主辦，河北四方通信設(shè)備有限公司承辦的“促進(jìn)政校銀企結(jié)合驅(qū)動(dòng)光纖產(chǎn)業(yè)發(fā)展” 戰(zhàn)略合作簽約儀式的舉行。舉標(biāo)志著由河北省光纖產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)“四方通信”穿針引線(xiàn)并作為龍頭企業(yè)帶動(dòng)投資、上海交大提供技術(shù)支撐、金融機(jī)構(gòu)提供資金支持、省市縣政府總體規(guī)劃協(xié)調(diào)，聯(lián)手打造河北現(xiàn)代光纖產(chǎn)業(yè)集群工程正式啟動(dòng)。

　　隨著寬帶中國(guó)、智慧城市、三網(wǎng)融合、數(shù)字家庭、智能電網(wǎng)和光纖入戶(hù)(FTTH)的推進(jìn)，我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的歷史時(shí)期，“光進(jìn)銅退”已成為歷史的必然選擇，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)光纖及光纖產(chǎn)品的需求將與日俱增。

　　目前，河北省以電子信息產(chǎn)業(yè)為核心的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，體量較小，尚未形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，已經(jīng)影響或制約了全省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)；科技創(chuàng)新能力薄弱，尚不具有引領(lǐng)和驅(qū)動(dòng)全省戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展的技術(shù)支撐和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。因此，振興河北經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)河北省經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)由經(jīng)濟(jì)大省到經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省的轉(zhuǎn)變，需要在擴(kuò)大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)模和提高技術(shù)創(chuàng)新能力兩個(gè)方面整體發(fā)力，為實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展起到引領(lǐng)作用。

　　為貫徹落實(shí)黨的“十八大”精神，河北省委八屆五次全會(huì)在深入分析世情、國(guó)情、省情和審視自身的、現(xiàn)在的、影響發(fā)展的突出問(wèn)題的同時(shí)，把握河北省發(fā)展機(jī)遇及潛力，提出了“以園區(qū)建設(shè)為載體，大力發(fā)展縣域特色產(chǎn)業(yè)，要積極推進(jìn)比較優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)化、特色產(chǎn)業(yè)集群化、骨干企業(yè)規(guī)?；?rdquo;、“圍繞打造產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)抓創(chuàng)新，重點(diǎn)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)業(yè)集群和園區(qū)的協(xié)同創(chuàng)新，大力發(fā)展各類(lèi)工程技術(shù)中心、研究院(所)等公共創(chuàng)新平臺(tái)”、“牢固樹(shù)立科技思維”和立足“有中生新”，改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，加快“無(wú)中生有”，發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展理念和戰(zhàn)略。

　　河北四方通信設(shè)備有限公司，是一家在石家莊本土上迅速成長(zhǎng)起來(lái)的省級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。2011年7月14日，四方通信的母公司—中國(guó)光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集團(tuán)有限公司在香港證券交易所主板上市，成功進(jìn)入國(guó)際資本市場(chǎng)。2012年6月19—20日，中國(guó)光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集團(tuán)有限公司在四方通信召開(kāi)了2012年第二次董事會(huì)，研究確立了“立足藁城發(fā)展、立足石家莊發(fā)展”的企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展方向、發(fā)展定位、發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展戰(zhàn)略，即：“兩項(xiàng)工程、三大戰(zhàn)略”。兩項(xiàng)工程：在未來(lái)5年內(nèi)，啟動(dòng)實(shí)施擴(kuò)大企業(yè)資產(chǎn)規(guī)模和增加公司經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)總量?jī)身?xiàng)重大工程，做大做強(qiáng)企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展平臺(tái)。三大戰(zhàn)略：實(shí)施擴(kuò)大產(chǎn)能戰(zhàn)略，把公司打造成國(guó)內(nèi)光無(wú)源器件的領(lǐng)軍企業(yè)；實(shí)施優(yōu)化和延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略，培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)；啟動(dòng)人才聚集戰(zhàn)略，面向全球招聘引進(jìn)各類(lèi)人才，為企業(yè)永續(xù)發(fā)展提供人才和人力資源保障。

　河北省委八屆五次全會(huì)后，四方通信按照省、市、縣三級(jí)黨委的部署，結(jié)合企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展實(shí)際，在全公司范圍內(nèi)深入開(kāi)展了“解放思想、改革開(kāi)放、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、科學(xué)發(fā)展”的大討論活動(dòng)。通過(guò)開(kāi)展大討論活動(dòng)，基于對(duì)國(guó)內(nèi)外光纖產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)需求的分析與研判，公司審時(shí)度勢(shì)，研究確立了利用國(guó)際資本市場(chǎng)融資通道，整合企業(yè)自身所把握的全球資源，引領(lǐng)建設(shè)河北省光纖產(chǎn)業(yè)，吸引相關(guān)配套企業(yè)聚集，推動(dòng)河北省光纖產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，進(jìn)而形成河北省以光纖產(chǎn)業(yè)為“龍頭”的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展戰(zhàn)略。

　　光纖產(chǎn)業(yè)集群是一項(xiàng)高起點(diǎn)、高科技、高回報(bào)的重大工程，是一個(gè)打造河北省以光纖產(chǎn)業(yè)為“龍頭”的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的大項(xiàng)目。光纖產(chǎn)業(yè)集群項(xiàng)目的落地將填補(bǔ)河北省空白，是一個(gè)“無(wú)中生有”的項(xiàng)目；光纖產(chǎn)業(yè)集群的產(chǎn)品，將廣泛應(yīng)用于國(guó)防建設(shè)、武器裝備、航空航天、石油石化、智慧城市及光纖通信網(wǎng)絡(luò)需求等諸多領(lǐng)域。光纖產(chǎn)業(yè)集群將有效整合政府、院校(科研機(jī)構(gòu))、企業(yè)和金融機(jī)構(gòu)等諸多領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化力量和資源，提升河北省乃至我國(guó)在光纖產(chǎn)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，為河北省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)提供支撐。

　　據(jù)介紹，光纖產(chǎn)業(yè)集群項(xiàng)目落地后，石家莊市產(chǎn)業(yè)布局中規(guī)劃的“北方光谷”將被重新定義：西有半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地，東有光纖產(chǎn)業(yè)集群，兩翼騰飛，協(xié)同發(fā)展。

　　附：河北光纖產(chǎn)業(yè)集群項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　(一)光纖項(xiàng)目

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　　1、石英光纖

　　用于滿(mǎn)足下一代光纖通信網(wǎng)絡(luò)需求的單、雙模石英光纖。

　　2、塑料光纖

　　具有廣闊市場(chǎng)空間的塑料光纖。

　　(二)光纜

　　據(jù)分析預(yù)測(cè)，2011年—2015年，中國(guó)光纜市場(chǎng)將以21.49%的增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。因此，公司在擁有各類(lèi)光纖制造技術(shù)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)光纜系列產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)。

　　1、室內(nèi)光纜

　　▲室內(nèi)軟光纜

　　光纖活動(dòng)連接器的主要原材料。

　　▲室內(nèi)皮線(xiàn)光纜

　　室內(nèi)皮線(xiàn)光纜是 FTTH 工程中最靠近用戶(hù)的部分，具有性能穩(wěn)定、阻燃性能強(qiáng)、機(jī)械物理性能良好、柔軟靈活、接續(xù)方便、易于敷設(shè)等特點(diǎn)。

　　2、室外光纜

　　室外光纜的應(yīng)用，可有效降低設(shè)備投資和施工成本，實(shí)現(xiàn)與抗擾光纖產(chǎn)品的良好銜接，廣泛適用于架空光纜及起線(xiàn)光纜，并可逐漸擴(kuò)大到1000芯的地下光纜及局端光纜。

　　3、特種光纜

　　公司研制的特種光纜主要應(yīng)用于電力和軍事領(lǐng)域，即電力特種光纜和軍用特種光纜?！?三)光纖傳感系列產(chǎn)品項(xiàng)目

　　研發(fā)推出溫濕度傳感器、光纖應(yīng)變傳感器、光纖折射率傳感器、電力用光纖溫度傳感器、氣體流量傳感器和保偏光纖傳感器、“面向光纖到戶(hù)的線(xiàn)路檢測(cè)設(shè)備”、 “大范圍分布式應(yīng)變?cè)O(shè)備”和應(yīng)用于電網(wǎng)監(jiān)測(cè)的 “光纖電流傳感器”等系列產(chǎn)品。

　　(四)光纖活動(dòng)連接器

　　1、特種光纖活動(dòng)連接器

　　研發(fā)推出應(yīng)用于電力行業(yè)的大芯徑的傳能光纖活動(dòng)連接器；用于石油探測(cè)行業(yè)的耐高溫光纖活動(dòng)連接器，以及儲(chǔ)油設(shè)備和輸油管道大量傳感器之間所需要的特種光纖活動(dòng)連接器；用于軍工行業(yè)旋轉(zhuǎn)光纖活動(dòng)連接器、擴(kuò)束光纖活動(dòng)連接器等。

　　2、智能光纖活動(dòng)連接器

　　研制開(kāi)發(fā)出MC光纖活動(dòng)連接器，從而帶動(dòng)我國(guó)精密加工、超精密加工等基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展，對(duì)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，具有非常積極而深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。

　　3、塑料光纖活動(dòng)連接器

　　4、石英光纖活動(dòng)連接器

　　四方通信研制的光纖活動(dòng)連接器體積小、精度高、迎合了通信設(shè)備小型化、集成化、高密度安裝的行業(yè)趨勢(shì)，在光纖到戶(hù)工程中發(fā)揮了極大作用。

　　目前公司可生產(chǎn)滿(mǎn)足電信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的石英光纖連接器，包括FC、SC、ST、LC、MU、MTRJ、MPO、D4、SMA、E2000、FDDI等單芯、多芯幾十種、上百個(gè)規(guī)格、型號(hào)的光纖活動(dòng)連接器，并且可以根據(jù)客戶(hù)需要，量身制定相應(yīng)的系列產(chǎn)品。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

　　(五)陶瓷插芯

　　陶瓷插芯是光纖活動(dòng)連接器的核心元器件。目前，陶瓷插芯生產(chǎn)技術(shù)被日韓等國(guó)家掌握，從源頭上制約了國(guó)內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)成本及經(jīng)營(yíng)發(fā)展。為此，公司打破技術(shù)封鎖，研發(fā)推出了單、雙模陶瓷插芯產(chǎn)品。

　　(六)云計(jì)算項(xiàng)目

　　四方通信開(kāi)發(fā)的云計(jì)算平臺(tái)和桌面云系統(tǒng)，主要由云計(jì)算平臺(tái)和桌面云終端組成?？梢詫?shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)云計(jì)算平臺(tái)中的虛擬資源；云計(jì)算虛擬資源可以為多個(gè)用戶(hù)提供服務(wù)。桌面云終端通過(guò)接入云計(jì)算平臺(tái)、展示云平臺(tái)虛擬化系統(tǒng)及應(yīng)用、使用云計(jì)算和云儲(chǔ)存服務(wù)；云計(jì)算平臺(tái)解決應(yīng)用需求繁雜、資源分散且不固定、資源配置復(fù)雜等問(wèn)題以及提供能夠自由獲取云計(jì)算服務(wù)功能。(七)研發(fā)推出滿(mǎn)足光通信技術(shù)發(fā)展的系列產(chǎn)品

　　包括光纖冷接子(FTTH接入利器)、PLC光分路器、光纖耦合器、光衰減器、光隔離器、波分復(fù)用器、光開(kāi)關(guān)、光濾波器、光風(fēng)波器、光合波器、激光器、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光調(diào)節(jié)器、光端機(jī)、光路由器等有源和無(wú)源光產(chǎn)品。

　　(八)全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)國(guó)家工程研究中心項(xiàng)目

　　全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)國(guó)家工程研究中心涵蓋了技術(shù)中心、重點(diǎn)工程實(shí)驗(yàn)室、博士后科研工作站、全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院、產(chǎn)品檢測(cè)中心、企業(yè)質(zhì)量體系認(rèn)證和產(chǎn)品認(rèn)證中心、各類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可機(jī)構(gòu)。工程研究中心致力于緊密跟蹤世界全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)動(dòng)態(tài)，研究推出全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的重大共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)、支撐性技術(shù)，為光纖產(chǎn)業(yè)集群的建設(shè)和未來(lái)發(fā)展提供技術(shù)支撐，是光纖產(chǎn)業(yè)集群持續(xù)發(fā)展的技術(shù)源泉和科技動(dòng)力，也是國(guó)家和我省提倡“大力發(fā)展各類(lèi)工程技術(shù)中心、研究院(所)等公共創(chuàng)新平臺(tái)”的具體實(shí)踐。項(xiàng)目投入運(yùn)營(yíng)后，將填補(bǔ)我國(guó)在該領(lǐng)域的空白，把河北省光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展水平引領(lǐng)到國(guó)內(nèi)業(yè)界前端。

        光纖激光器核心特種光纖技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

　　“十一五”期間，在國(guó)家有關(guān)部門(mén)和各級(jí)政府的重點(diǎn)支持下，特別是國(guó)家科技部在“十一五”國(guó)家科技攻關(guān)和“863”光電子新材料研究計(jì)劃中，安排了光纖預(yù)制棒科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)光纖企業(yè)積極迎接挑戰(zhàn)、踴躍投入，各相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)大力促進(jìn)，加快了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光纖預(yù)制棒新技術(shù)、新工藝和新材料的開(kāi)發(fā)步伐。在國(guó)家自主創(chuàng)新政策的引領(lǐng)下，民族光纖的自主創(chuàng)新研究顯著增強(qiáng)，我國(guó)的預(yù)制棒技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，光纖預(yù)制棒制造技術(shù)與設(shè)備研究及產(chǎn)業(yè)化等方面均實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展：制造工藝從MCVD與PCVD，發(fā)展到OVD與VAD技術(shù)，光棒制造能力從2家發(fā)展到4家，國(guó)內(nèi)光纖制造商的單模光纖年生產(chǎn)能力突破1000萬(wàn)芯公里的企業(yè)迅猛增加到4家，我國(guó)已經(jīng)發(fā)展稱(chēng)為名符其實(shí)的光纖制造第一大國(guó)。

　　雖然，我國(guó)常規(guī)單模產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)了歷史性跨越與進(jìn)步。但是，在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，常規(guī)單模光纖的競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化。加之發(fā)達(dá)國(guó)家將制造業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移，這種現(xiàn)實(shí)的環(huán)境更是加速了民族光纖產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，價(jià)格迅速下滑，產(chǎn)能將再度出現(xiàn)供大于求的窘境。

　　因此，民族光纖產(chǎn)業(yè)一方面要更一步增強(qiáng)自主創(chuàng)新，狠抓光纖上游核心—－光纖預(yù)制棒規(guī)?；夹g(shù)，搶奪利潤(rùn)來(lái)源主體；另一方面，民族光纖企業(yè)家需要站在全球化市場(chǎng)的戰(zhàn)略高度，苦練內(nèi)功，強(qiáng)化管理，將民族光纖產(chǎn)業(yè)走出國(guó)門(mén)，推向全球市場(chǎng)；第三，面對(duì)利潤(rùn)微薄的常規(guī)光纖市場(chǎng)實(shí)際，要?jiǎng)?chuàng)造性地展開(kāi)差異化競(jìng)爭(zhēng)，自主創(chuàng)新地研究與開(kāi)發(fā)特種光纖新產(chǎn)品，拓展新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。

　　目前，國(guó)內(nèi)激光設(shè)備制造商采用的能量光纖主要依靠進(jìn)口，主要原因有四個(gè)：一是國(guó)內(nèi)的能量光纖的激光損傷閾值較低；二是光纖的光透過(guò)率較國(guó)外低；三是國(guó)內(nèi)機(jī)械加工精度不夠，不能夠滿(mǎn)足醫(yī)療激光即插即用的需求；四是光纖端面處理技術(shù)較為落后。隨著能量光電子產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展和不斷壯大，該行業(yè)對(duì)能量傳輸光纖及其套件的需求會(huì)越來(lái)越大。接下來(lái)將介紹光纖激光器核心組件特種光纖技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)：

        一、光子晶體光纖

　　烽火通信科技股份有限公司在十一五國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃973項(xiàng)目“微結(jié)構(gòu)光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制備工藝的創(chuàng)新與基礎(chǔ)研究”（2003CB314905）、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目“863”計(jì)劃“光子晶體光纖及器件的研制與開(kāi)發(fā)”（2007AA03Z447）、973計(jì)劃項(xiàng)目“微結(jié)構(gòu)光纖的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、精確制備及其標(biāo)準(zhǔn)化”（2010CB327606）的支撐下，從微結(jié)構(gòu)光纖設(shè)計(jì)、制備技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)等多方面進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，取得了重大的科研成果。烽火通信已經(jīng)初步形成了微結(jié)構(gòu)光纖（光子晶體光纖）的工藝技術(shù)與設(shè)備控制技術(shù)，以及自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)利技術(shù)，先后制造出如圖1～圖6所示的光子晶體光纖，包括：高非線(xiàn)性光子晶體光纖、色散平坦光子晶體光纖、FTTH用微結(jié)構(gòu)光纖、大模場(chǎng)單模光子晶體光纖、空心PBG型光子晶體光纖、全固態(tài)PBG型光子晶體光纖，以及雙包層摻鐿光子晶體光纖、摻鉺光子晶體光纖等。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

　　烽火通信將上述光子晶體光纖提供給國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、天津大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、燕山大學(xué)、深圳大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)進(jìn)行基礎(chǔ)應(yīng)用研究：清華大學(xué)采用本公司提供的高非線(xiàn)性光子晶體光纖實(shí)現(xiàn)了慢光，實(shí)現(xiàn)了0.5脈沖當(dāng)量的光減速；天津大學(xué)采用本公司提供的高非線(xiàn)性光子晶體光纖實(shí)現(xiàn)了400nm~1400nm兩倍頻程的超連續(xù)光譜；北京郵電大學(xué)利用本單位的高非線(xiàn)性光子晶體光纖實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)變換器件的研制；南開(kāi)大學(xué)采用本單位的柚子型光敏微結(jié)構(gòu)光纖，實(shí)現(xiàn)了多參量傳感新型光纖光柵的刻寫(xiě)等，他們?nèi)〉昧诵滦透咝阅艿墓怆娮悠骷膰?guó)際前沿的研究成果。

二、色散補(bǔ)償光纖及模塊

　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，人們對(duì)寬帶傳輸?shù)男枨笱杆僭鲩L(zhǎng)，因此，光通信系統(tǒng)需要不斷增大傳輸距離、傳輸容量和提高傳輸速率。光纖通信的傳輸速率從最初的兆比特/秒1（Mbps），2.5G比特/秒（Gbps）到10 Gbps，現(xiàn)在高達(dá)40 Gbps，甚至160 Gbps。但是，常規(guī)單模光纖（G.652）由于在1530nm-1625nm（C+L波段）通信波段內(nèi)具有11-21ps/nm·km的正色散，非零色散位移光纖（G.655）在C波段內(nèi)具有1-10ps/nm·km的正色散。通信數(shù)據(jù)傳輸一段距離后，系統(tǒng)的累積色散不斷增加，導(dǎo)致傳輸信號(hào)的波形畸變，造成信號(hào)的失真。

　　為了減小通信鏈路累積色散對(duì)通信系統(tǒng)傳輸性能的影響，目前，國(guó)際上采用色散補(bǔ)償技術(shù)來(lái)改善鏈路色散，包括負(fù)色散光纖補(bǔ)償技術(shù)、光纖光柵色散補(bǔ)償技術(shù)、電子色散補(bǔ)償技術(shù)等，其中采用負(fù)色散光纖進(jìn)行色散補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)最方便有效，系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠，成本低。采用色散補(bǔ)償光纖進(jìn)行通信鏈路的色散補(bǔ)償是當(dāng)前國(guó)際上的主流技術(shù)，CIR研究表明：到2012年，全球色散補(bǔ)償模塊和器件的市場(chǎng)將會(huì)達(dá)到7.55億美圓。

　　高速大容量光通信系統(tǒng)需求的寬帶色散補(bǔ)償光纖及其器件（DCM）成功商用，實(shí)現(xiàn)C波段的色散和色散斜率的雙功能補(bǔ)償，并且大規(guī)模應(yīng)用在波分復(fù)用（WDM）及OTN光通信系統(tǒng)中，解決了該器件依賴(lài)于進(jìn)口的局面。隨著密集波分系統(tǒng)的規(guī)?；ㄔO(shè)，國(guó)內(nèi)對(duì)色散補(bǔ)償光纖模塊的需求量迅速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2015年國(guó)內(nèi)需求將達(dá)到60000套（見(jiàn)圖7），市場(chǎng)容量將達(dá)到2.2億元（圖8）。

　　烽火通信科技股份有限公司采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PCVD裝備與工藝技術(shù)，獨(dú)立開(kāi)發(fā)出商用化的色散補(bǔ)償光纖及光纖型補(bǔ)償模塊，成功應(yīng)用在國(guó)內(nèi)10G和40G通信系統(tǒng)中，并批量出口。表1為其色散補(bǔ)償光纖模塊的性能指標(biāo)。

常規(guī)色散補(bǔ)償光纖模塊對(duì)G.652光纖的補(bǔ)償比率在1:8～1:10，如果采用光子晶體前沿技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，理論上可以達(dá)到1:100的補(bǔ)償比率，實(shí)現(xiàn)色散的高效補(bǔ)償。烽火通信在國(guó)家科技計(jì)劃的支撐下，研制出高負(fù)色散光子晶體光纖（見(jiàn)圖9）。該光纖測(cè)試的色散曲線(xiàn)見(jiàn)圖10所示，其峰值波長(zhǎng)為1570nm，峰值負(fù)色散為－666.2ps/nm.km，其補(bǔ)償帶寬為40nm，補(bǔ)償比率3倍以上。

　　三、保偏光纖

　　保偏光纖在許多與偏振相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域具有使用價(jià)值。隨著通信系統(tǒng)傳輸速率的提高和光纖陀螺等高級(jí)光纖傳感器件的發(fā)展,對(duì)偏振態(tài)系統(tǒng)控制的問(wèn)題變得非常重要。

　　國(guó)際上,目前有各種類(lèi)型的保偏光纖產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，知名的保偏光纖制造公司有生產(chǎn)領(lǐng)結(jié)型保偏光纖的FiberCore公司,有生產(chǎn)橢圓包層保偏光纖的3M公司,以及生產(chǎn)熊貓型保偏光纖的Fujikura,Corning ,Nufern、YOFC和OFS等公司。所有的這些公司生產(chǎn)的保偏光纖都具有良好的雙折射性能。目前市場(chǎng)需求量為5000km，市場(chǎng)容量在5000萬(wàn)元左右，國(guó)內(nèi)對(duì)保偏光纖的需求量逐年增大，表2為典型的熊貓型保偏光纖的技術(shù)指標(biāo)。

　　常規(guī)保偏光纖大多采用預(yù)制棒鉆孔的方法，然后置入應(yīng)力硼棒，形成應(yīng)力雙折射。光子晶體光纖科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)，為保偏光纖技術(shù)提供了新的途徑。目前，國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始了光子晶體PMF的研究，利用氧化硅一空氣之間的折射率反差大，容易獲得高雙折射，研制出了保偏光子晶體光纖(PCF)．英國(guó)巴斯大學(xué)報(bào)道了其研制的高雙折射PCF，利用相同直徑不同壁厚的毛細(xì)管組合成預(yù)制棒，實(shí)現(xiàn)不同的微孔直徑．光纖外直徑125μm、節(jié)距1.46μm、小孔直徑0．54μm、大孔直徑1.14μm、在1 550 nm 的拍長(zhǎng)為410μm ，雙折射B =3.8 x 10-3 ，約為目前熊貓型PMF的10倍．Theis P．hansen利用光子晶體光纖可以高設(shè)計(jì)自由度的優(yōu)勢(shì)，在光纖中引入雙纖芯，微孔點(diǎn)陣呈現(xiàn)三角形點(diǎn)陣，研制的光子晶體PMF雙折射達(dá)到1.0x10-3 ．目前研制的光子晶體PMF在1 550 am 窗口的損耗為1.3 dB／km，并以10 Gbit／s的速率進(jìn)行1．5 km的傳輸系統(tǒng)試驗(yàn)。烽火通信在國(guó)家科技計(jì)劃的支撐下開(kāi)展了光子晶體保偏光纖的研究，制備出如圖11所示的保偏光子晶體光纖，其模雙折射B＝3.1x10-3。并進(jìn)行了10G通信系統(tǒng)的PMD補(bǔ)償試驗(yàn)研究：圖12中的左圖表示系統(tǒng)沒(méi)有進(jìn)行PMD補(bǔ)償時(shí)的眼圖，系統(tǒng)的固定DGD為16ps，可以看出信號(hào)嚴(yán)重地受到系統(tǒng)PMD的影響而不能正常工作；采用圖11所示的保偏光子晶體光纖對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行PMD補(bǔ)償后，圖12中的右圖顯示通信系統(tǒng)的眼圖睜開(kāi)，系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

　　因此，光子晶體保偏光纖以其高設(shè)計(jì)自由度、高保偏性能，以及空隙中填充各種材料可以制造出各種纖維光學(xué)器件，將具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　四、摻稀土光纖

　　隨著新型光電子器件的發(fā)展，摻稀土光纖的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。摻稀土光纖主要包括摻鐿光纖、摻鉺光纖、摻銩光纖等，烽火通信的高性能摻稀土光纖成功獲得“國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品”稱(chēng)號(hào)，打破了國(guó)外對(duì)我國(guó)高功率雙包層摻稀土光纖的技術(shù)封鎖。

　　烽火通信采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)利技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了稀土離子摻雜技術(shù)突破，鐿離子濃度迅速突破13000ppm（見(jiàn)圖13所示），雙包層摻鐿光纖的纖芯直徑迅速突破100微米的技術(shù)關(guān)隘，達(dá)到115微米（見(jiàn)圖14所示）。

　　目前，烽火通信科技股份有限公司的單根摻鐿光纖成功實(shí)現(xiàn)1640W的1080nm的激光功率輸出（見(jiàn)圖15所示），這是國(guó)內(nèi)特種光纖的首次技術(shù)突破，達(dá)到了當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)水平，促進(jìn)了我國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。

　　在開(kāi)發(fā)摻鐿光纖的同時(shí)，烽火通信也開(kāi)發(fā)出雙包層摻銩光纖，獲得了150W的中紅外激光輸出（見(jiàn)圖16所示）。烽火通信科技股份有限公司制造的摻鉺光纖、鉺鐿雙包層光纖、摻銩光纖都成功實(shí)現(xiàn)了商用化，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)摻鉺光纖放大器、光纖激光器等新型光纖器件的發(fā)展，為我國(guó)新型光電子器件的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

　常規(guī)的雙包層摻鐿光纖要維持較好的單模特性時(shí)，當(dāng)其纖芯數(shù)值孔徑達(dá)到0.03，其理論單模模場(chǎng)直徑的極限為25微米，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿(mǎn)足高功率光纖激光器的大功率高光束質(zhì)量與高亮度的需求。光子晶體光纖技術(shù)的出現(xiàn)為雙包層摻稀土光纖及新型光纖激光器提供了新的技術(shù)途徑。采用空氣與石英的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，形成二維的三角形晶格點(diǎn)陣，當(dāng)空氣孔直徑d與晶格常數(shù)∧的比例小于0.42時(shí)，光波電磁場(chǎng)維持單模工作模式。國(guó)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)出纖芯直徑達(dá)到80微米的雙包層摻鐿光纖，具備良好的單模特性。同時(shí)，外包層采用大空氣孔取代常規(guī)的低折射率涂料極大地提高了內(nèi)包層的數(shù)值孔徑，并增強(qiáng)了其耐熱性。圖17為烽火通信研制的雙包層摻鐿光子晶體光纖，經(jīng)過(guò)測(cè)試，該光纖的橋壁寬度為0.32 μm，內(nèi)包層數(shù)值孔徑為0.65，纖芯數(shù)值孔徑為0.06，有效模場(chǎng)面積為1 465.7μm2。

　　圖18為烽火通信研制的摻鉺光子晶體光纖，該光纖較常規(guī)摻鉺光纖具有更好的抗輻照特性，以及較好的增益特性。

　　五、能量傳輸光纖

　　能量光電子與信息光電子是光電子領(lǐng)域的一對(duì)孿生姊妹，信息光電子是利用光子作為信息的載體，而能量光電子是利用光子作為能量的載體，逐漸形成未來(lái)社會(huì)不可缺少的科學(xué)技術(shù)。其實(shí)，能量光電子技術(shù)自1960年美國(guó)休斯實(shí)驗(yàn)室研制出世界第一臺(tái)紅寶石激光器之后，相繼研制開(kāi)發(fā)了半導(dǎo)體激光器、CO2激光器、YAG激光器和高功率CO2激光器。特別是高功率激光器的研制成功，為激光加工技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、軍事、科學(xué)研究以及生活等領(lǐng)域的應(yīng)用和相關(guān)行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了巨大的技術(shù)進(jìn)步。

隨著能量光電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種新型高功率激光器與激光加工設(shè)備不斷涌現(xiàn)，激光設(shè)備采用光纖輸出激光的方式已經(jīng)取代傳統(tǒng)輸出方式。光纖輸出激光的方式具有傳輸功率損耗小、操作簡(jiǎn)單方便、可以任意伸展待加工部位等優(yōu)點(diǎn)，大大地簡(jiǎn)化并縮小了現(xiàn)代激光設(shè)備，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于材料表面熱處理、激光焊接、激光切割、激光醫(yī)療、激光美容、激光制導(dǎo)等領(lǐng)域。

　　目前，國(guó)內(nèi)激光設(shè)備制造商采用的能量光纖主要依靠進(jìn)口，主要原因有四個(gè)：一是國(guó)內(nèi)的能量光纖的激光損傷閾值較低；二是光纖的光透過(guò)率較國(guó)外低；三是國(guó)內(nèi)機(jī)械加工精度不夠，所生產(chǎn)的SMA905連接頭的同軸度差，不能夠滿(mǎn)足醫(yī)療激光即插即用的需求；四是光纖端面處理技術(shù)較為落后。隨著能量光電子產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展和不斷壯大，該行業(yè)對(duì)能量傳輸光纖及其套件的需求會(huì)越來(lái)越大。烽火通信科技股份有限公司采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PCVD工藝技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)出大功率高損傷閾值能量傳輸光纖，具體性能指標(biāo)見(jiàn)表3所示。烽火通信的能量光纖的損傷閾值達(dá)到3.5GW/cm2, 單根光纖承受激光功率突破1kW。烽火通信科技股份有限公司的能量光纖及光纖鎧裝跳線(xiàn)產(chǎn)品不僅應(yīng)用在激光器的能量傳輸，而且應(yīng)用在太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)，以及國(guó)防激光技術(shù)等領(lǐng)域。

　　六、特種光纖發(fā)展趨勢(shì)#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

　　目前，隨著我國(guó)3G與三網(wǎng)合一的信息化建設(shè)投資加大，以及振興中西部、發(fā)展農(nóng)村、擴(kuò)大內(nèi)需等政策的相繼出臺(tái)，我國(guó)對(duì)光纖光纜以及光電子器件保持旺盛增長(zhǎng)勢(shì)頭，今后隨著信息基礎(chǔ)設(shè)施的完善與擴(kuò)大，預(yù)計(jì)對(duì)光纖光纜和光纖器件的需求將繼續(xù)增長(zhǎng)。

　　特種光纖具有向如下幾個(gè)方向發(fā)展的趨勢(shì)：

　　(1) 高附加值、高技術(shù)含量的特種光纖

　　(2) 光纖通信器件：可調(diào)色散補(bǔ)償器、動(dòng)態(tài)PMD補(bǔ)償器、高功率放大器、光參量放大器OPA、慢光及全光緩存器、波長(zhǎng)變換器件等；

　　(3) 能量光纖器件：全光纖化激光器、單頻、窄線(xiàn)寬等大功率有源光纖器件與無(wú)源光纖器件等；

　　(4) 醫(yī)療光纖器件：微創(chuàng)手術(shù)器件、內(nèi)窺醫(yī)療器件等；

　　(5) 傳感光纖器件：各種特殊環(huán)境應(yīng)用的器件，如壓力、溫度、位移等參量的傳感與探測(cè)器件，光纖陀螺等。

　　物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等新技術(shù)的出現(xiàn)，更加大了特種光纖及各種新型光電子器件的需求，特種光纖作為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，將面臨較大的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)，這也為我國(guó)民族光纖產(chǎn)業(yè)提供了橫向發(fā)展與縱向延伸的歷史舞臺(tái)。