光纤光缆技术的发展与市场分析.doc

光纤光缆技术的发展与市场分析 引? 言 光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。人类社会的信息化建设正在加速进行，即使是在全球经济发展不景气的情况下，通信和信息行业还十分火红。目前，光纤通信正朝高速、超高速、超大容量的光纤传输及全光网方向发展。我国在实现信息化进程中，“九五”期间中国电信完成了“八纵八横”的光缆干线敷设。一个以光缆为主体的骨干通信网逐步形成。四通八达的高容量光缆干线已成为我国的“信息通道”。随着通信事业的不断发展，从省到市、县甚至乡镇也敷设了光缆。“光纤到户”的日期越来越临近了。近几年来，随着技术的进步，电信体制的改革以及电信市场的逐步全面开放，更由于IP业务的爆炸式发展所带来的带宽的巨大需求，光纤通信的发展又一次呈现出蓬勃发展的新局面。 光纤制造技术的发展 光纤预制棒制造工艺有很多种，美国在70年代开始采用MCVD(改进的化学气相沉积)制造工艺，后来康宁公司发明了OVD(外附法)制棒工艺，日本采用VAD(轴向沉积法)制棒工艺。OVD和VAD两种工艺的特点是沉积速率较高，制得预制棒较大，每根棒可拉300~500km光纤。因此，全世界采用OVD和VAD制棒工艺生产的光纤占了极大部分。 美国朗讯、法国阿尔卡特及芬兰诺基亚、韩国三星等大大小小的光纤生产厂都已成功地以MCVD工艺进行了多年的工业化光纤生产。在传统的MCVD基础上研究开发了很多新技术，提高了生产率，降低了光纤成本。例如，美国朗讯利用合成石英管做衬底管和套管，使预制棒增大到可拉200~400公里光纤；法国电信与阿尔卡特联合开发的FCVD(以石墨高频感应加热取代氢氧焰，用精密钻孔的石英玻璃锭作为大直径厚壁衬底的MCVD工艺)，增大了预制棒尺寸，提高了光纤质量，阿尔卡特已用自行开发的MCVD-PLUS工艺进行了大规模单模光纤生产。在此基础上，新开发了APVD工艺(先进的等离子气相沉积工艺，即以薄壁合成石英管为衬底，用MCVD制造出初始预制棒或称心棒，然后用高频等离子炬在该初始预制棒上高速熔制外包层制造大型光纤预制棒的新工艺。)该工艺在提高单模光纤的生产速度和降低成本方面有独到之处。 在70年代末期，我国有很多单位对MCVD工艺进行了卓有成效的研究，为我国光纤制造业打下了一定的基础。80年代，我国不少单位引进了MCVDE及拉丝成套设备，但由于投资分散，规模过小，又缺乏工业化生产的经验和相应的管理技术，使我国的光纤生产未形成产业。近几年来，由于武汉长飞公司和上海朗讯公司(目前只拉丝)相继建成，光纤技术指标已达到国际水平。日前国产光纤用量已占全国用量的50%，特别是长飞公司采用PCVD制棒工艺，为发展我国民族工业立下了功劳。 随着通信事业的发展，常规的G.652单模光纤在1550NM窗口的色散高达17ps/nm?km左右，限制了高速率信息传输距离。而G.653色散位移光纤在1550窗口会产生非线性效应而导致四波混频现象，使得长途干线通信和WDM(波分复用)技术难于实现。为此，又研制了G.655光纤(非零色散位移光纤)，即为朗讯的真波光纤，康宁的大有效面积LEAF光纤和长飞的大保实光纤，开辟了第五窗口1530~1565NM和第四窗口1565~1620NM，改善了色散性能，减少了噪声，增加了入纤功率，加大了传输距离。 为了适应WDM通信系统的需求，日前G.655光纤典型的就是开发生产大有效面积——非零色散——色散平坦光纤，其折射率分布为环型，制作上较为复杂，故采用MCVD和PCVD，比起OVD和VAD技术容易实现较为复杂的折射率形状，合格率也较高些。具体制作方法是使用MCVD或PCVD法先制成G.655的芯棒，然后用外套管套入芯棒，合成为G.655预制棒。目前使用这种技术，每支预制棒可拉光纤300~500公里，G.655光纤已在美国大量应用。据统计，98年美国使用量在300万公里以上。我国从98年也起步使用，第一条是西安——武汉，接着是广州——惠州，大约用量为10公里，亨通集团的G.655光缆已用在贵州遵义有线电视台和海南环岛工程中。由于全国范围内的联通干线网，广电干线网，电力通信网和光纤用户接入网将会有巨大发展，因此，G.655光纤的用量不久将会有较大幅度增长，预计在2000年，G.655光纤使用量可达100万公里以上，占我国总用纤量的15~20％，G.655光纤的售价目前约在900元/公里，根据其制造工艺及材料成本的推测，预计其市场售价在今年的几年内将会大幅度下降，估计到2004年左右，其市场售价可望降至现行地售价的50%左右。 现将各种预制棒制造工艺的优缺点列于表1 沉积速率 制造长度 复杂的折射率剖面 技术掌握程度 设备投资 专利 MCVD 较低 中等长度(用套管可用) 易实现 国内已掌握 较低 不受限制 PCVD 较低 中等长度(用套管可用) 易实