韋樂平：光通信產(chǎn)業(yè)鏈的冰與火

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

　　盡管只有短短半個世紀的歷史，光纖憑借大容量、低損耗、抗干擾能力強等優(yōu)異性能，已經(jīng)成為當今信息社會的核心物理基礎(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)了全球一半市場份額，光通信也是中國在高新技術(shù)領(lǐng)域與世界先進水平最接近的領(lǐng)域之一。

　　工信部科技委常務(wù)副主任、中國電信科技委主任韋樂平無疑是通信領(lǐng)域當前最權(quán)威的專家之一，本次大會韋總也出席并發(fā)表演講。在大會間隙，C114編輯抓住機會采訪了韋總，向其請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，中國骨干網(wǎng)在2013年最大段落容量達到12T，100G開始大規(guī)模部署并成為骨干網(wǎng)的主導(dǎo)。誠然如此，信息發(fā)展日新月異，移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、4K乃至VR對帶寬需求的持續(xù)高速增長，消耗大帶寬的殺手級應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，推動骨干網(wǎng)繼續(xù)升級，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，因此本次大會期間專門有一個“備戰(zhàn)400G”的新型光纖討論會。國外的康寧、住友，國內(nèi)的長飛、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。

　　韋樂平對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達二三十年，這一點點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)光纖有效對接，接頭損耗很小，維護方式、維護習(xí)慣不會變化，受到維護部門的歡迎。大有效面積光纖盡管在對抗非線性方面具有無可爭議的優(yōu)勢，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，一定會在各種場合遭遇到與常規(guī)光纖的對接問題。由于兩者的有效面積失配，損耗太高，需要特殊設(shè)計的熔接機和全新的熔接方法，還需要更改維護規(guī)程和習(xí)慣，增加備品備件管理的復(fù)雜性，重新培訓(xùn)維護人員，這些都是維護工作最不愿意看到的問題，帶來的那一點點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)慣的維護體系和維護規(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，但中國光纖廠家對此重視不夠，技術(shù)方向上左右搖擺，嫌市場不大，遲遲拿不出產(chǎn)品。

　　盡管中國長飛等個別廠家在去年也發(fā)布了超低損光纖產(chǎn)品，但其損耗水平還與先進水平有不小差距。簡言之，中國光纖廠家在超低損光纖上的整體缺位將直接影響我國未來400Gbit/s光纖基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。韋樂平從現(xiàn)網(wǎng)未來實際應(yīng)用出發(fā)考慮對新一代光纖的需求，值得業(yè)界廠家深思。光纖發(fā)明50年，中國光纖廠商已經(jīng)在規(guī)模上成長壯大，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)的競爭力。

　　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)域中國有華為，中興，烽火等設(shè)備商的努力，已經(jīng)達到世界先進水平，在國內(nèi)外市場均有較大的話語權(quán)，光纖光纜領(lǐng)域也展現(xiàn)出較強的競爭力。在最容易受到忽視的光器件領(lǐng)域，中國廠商始終在低端市場徘徊，這些年來與國外領(lǐng)先廠商的技術(shù)差距并沒有縮小，成為產(chǎn)業(yè)鏈健康運行的一大隱憂。

　　當C114拋出這個問題時，韋樂平直接指出政府對光器件/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，給國內(nèi)光纖廠家留出了寶貴的追趕時間。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)眾多中小廠家無力高強度投資研發(fā)，政府也沒有強力政策扶持，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覍馄骷酒龀?，但一直以來看不到國家的重視和投入?ldquo;光器件芯片非常重要。而且相比微電子而言，我國光器件芯片與國際先進水平差距更小，需要的投資更小、更容易突破。國家在微電子領(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)新機構(gòu)AIM Photonics。該機構(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，促進各方合作，打造一個標準化的集成光子平臺，方便技術(shù)擴散。此舉體現(xiàn)了美國政府長遠的戰(zhàn)略眼光。據(jù)韋樂平所知，中國目前為止并沒有成立類似機構(gòu)的打算。

　　一位資深行業(yè)人士曾對C114表示，擁有光子集成技術(shù)不只是去贏得某一個產(chǎn)業(yè)市場的手段， 而是一個國家要擁有戰(zhàn)略性技術(shù)競爭能力必須要做的事情。中國也需要政府對光器件芯片加以重視，盡管市場份額正在提高，但無視技術(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)的突破實在已經(jīng)刻不容緩，特別是希望能盡快突破量子點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)展提供強大的器件技術(shù)支撐。”