韋樂平：光通信產(chǎn)業(yè)鏈的冰與火

　　ICCSZ訊 5月9-11日，由中國(guó)光學(xué)工程學(xué)會(huì)聯(lián)合美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)(OSA)共同主辦的“光纖改變世界——紀(jì)念光纖發(fā)明50周年大會(huì)”在北京國(guó)家會(huì)議中心隆重舉行。包括“中國(guó)光纖之父”趙梓森等行業(yè)元老均出席本次盛會(huì)，共同紀(jì)念這一偉大發(fā)明對(duì)世界產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響。

　　盡管只有短短半個(gè)世紀(jì)的歷史，光纖憑借大容量、低損耗、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)異性能，已經(jīng)成為當(dāng)今信息社會(huì)的核心物理基礎(chǔ)，并在可預(yù)見的未來具有不可替代的作用。值得慶賀的是，中國(guó)光纖廠家經(jīng)過20余年的艱苦奮斗，掌握了光棒-光纖-光纜全產(chǎn)業(yè)鏈核心制造技術(shù)，并占據(jù)了全球一半市場(chǎng)份額，光通信也是中國(guó)在高新技術(shù)領(lǐng)域與世界先進(jìn)水平最接近的領(lǐng)域之一。

　　工信部科技委常務(wù)副主任、中國(guó)電信科技委主任韋樂平無(wú)疑是通信領(lǐng)域當(dāng)前最權(quán)威的專家之一，本次大會(huì)韋總也出席并發(fā)表演講。在大會(huì)間隙，C114編輯抓住機(jī)會(huì)采訪了韋總，向其請(qǐng)教了光纖乃至光通信產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀，高度繁榮卻存在缺憾的冰與火。

工信部科技委常務(wù)副主任、中國(guó)電信科技委主任韋樂平

　　光纖：超100G存在的問題

　　韋樂平在演講中指出，中國(guó)骨干網(wǎng)在2013年最大段落容量達(dá)到12T，100G開始大規(guī)模部署并成為骨干網(wǎng)的主導(dǎo)。誠(chéng)然如此，信息發(fā)展日新月異，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、4K乃至VR對(duì)帶寬需求的持續(xù)高速增長(zhǎng)，消耗大帶寬的殺手級(jí)應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，推動(dòng)骨干網(wǎng)繼續(xù)升級(jí)，下一代400G乃至1T網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)提上日程。

　　超100G網(wǎng)絡(luò)需要新一代光纖的支撐，因此本次大會(huì)期間專門有一個(gè)“備戰(zhàn)400G”的新型光纖討論會(huì)。國(guó)外的康寧、住友，國(guó)內(nèi)的長(zhǎng)飛、亨通、烽火等已經(jīng)宣布推出新一代光纖的廠家，均探討了超100G網(wǎng)絡(luò)對(duì)新一代光纖的需求，總的來說落腳在超低損耗和大有效面積兩個(gè)方向，超低損耗與大有效面積的平衡和抉擇，成為探討的焦點(diǎn)。

　　韋樂平對(duì)C114表示，超低損耗和大有效面積從理論上看都是完全正確的，分開來看，超低損耗比大有效面積光纖更符合現(xiàn)網(wǎng)的實(shí)際需求。原因首先是成本，在康寧等公司的努力下，超低損光纖價(jià)格已經(jīng)只有常規(guī)光纖的三倍，應(yīng)用到光纜只增加了10%，最后應(yīng)用到整個(gè)傳輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)中，成本增加則不到1%，光纖光纜使用壽命長(zhǎng)達(dá)二三十年，這一點(diǎn)點(diǎn)成本增加是完全可以接受的，否則將面臨增加很多中繼站，需要重新折騰光纜基礎(chǔ)設(shè)施的尷尬局面。

　　更重要的是，超低損光纖可以與現(xiàn)網(wǎng)光纖有效對(duì)接，接頭損耗很小，維護(hù)方式、維護(hù)習(xí)慣不會(huì)變化，受到維護(hù)部門的歡迎。大有效面積光纖盡管在對(duì)抗非線性方面具有無(wú)可爭(zhēng)議的優(yōu)勢(shì)，性能比超低損光纖略好0.5dB。但是在現(xiàn)有龐大的常規(guī)光纖資源范圍內(nèi)應(yīng)用，一定會(huì)在各種場(chǎng)合遭遇到與常規(guī)光纖的對(duì)接問題。由于兩者的有效面積失配，損耗太高，需要特殊設(shè)計(jì)的熔接機(jī)和全新的熔接方法，還需要更改維護(hù)規(guī)程和習(xí)慣，增加備品備件管理的復(fù)雜性，重新培訓(xùn)維護(hù)人員，這些都是維護(hù)工作最不愿意看到的問題，帶來的那一點(diǎn)點(diǎn)好處完全不值得我們?nèi)フ垓v和更改大家非常熟悉和習(xí)慣的維護(hù)體系和維護(hù)規(guī)程。

　　韋樂平指出，兩者結(jié)合，即超低損和大有效面積，自然在性能上最好，但是按照目前的技術(shù)和工藝水平，其成本比常規(guī)光纖高10倍以上，難以普遍應(yīng)用在陸地光纜系統(tǒng)，只適合應(yīng)用在特殊的海纜系統(tǒng)上。他直言康寧公司在6年前就已經(jīng)做出超低損光纖，但中國(guó)光纖廠家對(duì)此重視不夠，技術(shù)方向上左右搖擺，嫌市場(chǎng)不大，遲遲拿不出產(chǎn)品。

　　盡管中國(guó)長(zhǎng)飛等個(gè)別廠家在去年也發(fā)布了超低損光纖產(chǎn)品，但其損耗水平還與先進(jìn)水平有不小差距。簡(jiǎn)言之，中國(guó)光纖廠家在超低損光纖上的整體缺位將直接影響我國(guó)未來400Gbit/s光纖基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。韋樂平從現(xiàn)網(wǎng)未來實(shí)際應(yīng)用出發(fā)考慮對(duì)新一代光纖的需求，值得業(yè)界廠家深思。光纖發(fā)明50年，中國(guó)光纖廠商已經(jīng)在規(guī)模上成長(zhǎng)壯大，但在高端技術(shù)領(lǐng)域仍需加快追趕步伐，以幫助提升骨干網(wǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　光器件：急需縮小差距

　　在光設(shè)備-光纖光纜-光器件構(gòu)成的光通信產(chǎn)業(yè)鏈中，光設(shè)備領(lǐng)域中國(guó)有華為，中興，烽火等設(shè)備商的努力，已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)均有較大的話語(yǔ)權(quán)，光纖光纜領(lǐng)域也展現(xiàn)出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。在最容易受到忽視的光器件領(lǐng)域，中國(guó)廠商始終在低端市場(chǎng)徘徊，這些年來與國(guó)外領(lǐng)先廠商的技術(shù)差距并沒有縮小，成為產(chǎn)業(yè)鏈健康運(yùn)行的一大隱憂。

　　當(dāng)C114拋出這個(gè)問題時(shí)，韋樂平直接指出政府對(duì)光器件/光芯片不夠重視。在光纖光纜領(lǐng)域，政府曾數(shù)次祭出“反傾銷”法寶，給國(guó)內(nèi)光纖廠家留出了寶貴的追趕時(shí)間。但在光器件/光芯片領(lǐng)域，技術(shù)門檻高、規(guī)模小，缺乏大資本投入，行業(yè)內(nèi)眾多中小廠家無(wú)力高強(qiáng)度投資研發(fā)，政府也沒有強(qiáng)力政策扶持，造成了如今落后的局面。

　　韋樂平表示，他本人，還有趙梓森院士等專家?guī)资昵熬秃粲鯂?guó)家對(duì)光器件芯片扶持，但一直以來看不到國(guó)家的重視和投入。“光器件芯片非常重要。而且相比微電子而言，我國(guó)光器件芯片與國(guó)際先進(jìn)水平差距更小，需要的投資更小、更容易突破。國(guó)家在微電子領(lǐng)域投入了數(shù)千億元，最近成立的大基金，也與光器件芯片沒有什么關(guān)系!”

　　在代表光器件芯片未來方向的光子集成領(lǐng)域，美國(guó)已經(jīng)未雨綢繆，由政府出面在2015年7月投資6.1億美元，成立了集成光子學(xué)創(chuàng)新機(jī)構(gòu)AIM Photonics。該機(jī)構(gòu)將制造商，材料提供商，軟件提供商，用戶和研究者等組織起來，促進(jìn)各方合作，打造一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的集成光子平臺(tái)，方便技術(shù)擴(kuò)散。此舉體現(xiàn)了美國(guó)政府長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略眼光。據(jù)韋樂平所知，中國(guó)目前為止并沒有成立類似機(jī)構(gòu)的打算。

　　一位資深行業(yè)人士曾對(duì)C114表示，擁有光子集成技術(shù)不只是去贏得某一個(gè)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的手段， 而是一個(gè)國(guó)家要擁有戰(zhàn)略性技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)能力必須要做的事情。中國(guó)也需要政府對(duì)光器件芯片加以重視，盡管市場(chǎng)份額正在提高，但無(wú)視技術(shù)差距就輸?shù)袅宋磥怼?/p>

　　從光網(wǎng)絡(luò)成本的構(gòu)成看，韋樂平表示在現(xiàn)有設(shè)備中光器件的成本已經(jīng)占據(jù)50%-60%，隨著速率的繼續(xù)提升，其份額將可能提升到80%-90%，舉足輕重。“光器件技術(shù)的突破實(shí)在已經(jīng)刻不容緩，特別是希望能盡快突破量子點(diǎn)激光器和硅光子器件等光器件芯片技術(shù)，從而幫助大幅度降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本、功耗和尺寸，為光網(wǎng)絡(luò)的下一波發(fā)展提供強(qiáng)大的器件技術(shù)支撐。”