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光通信:有光有电即能通信
2019-07-17 08:41:00  来源:新华日报  作者:张 宣 王 拓  
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  5G作为第五代移动通信网络,为光通信产业带来了更多期待。7月上旬,长三角激光和光通信产业与人才发展高峰论坛在苏州吴江区举行。产学研各界专家各抒己见、出谋划策,共话江苏乃至长三角地区激光和光通信产业发展之路。

  可见光通信将成新型家庭网络的核心技术

  可见光通信是利用LED光源快速响应特性在可见光频谱实现G/Tbps量级无线高速传输的新一代绿色通信技术,其属于激光和光通信的重要组成部分。

  家庭网络是室内信息基础设施,是智慧城市的末梢神经,是数字经济的毛细血管。在中国工程院院士、中国可见光通信产业技术创新战略联盟理事长、国家数字交换系统工程技术研究中心邬江兴看来,虽然目前市场上充斥大量的智能电器,但是并没有提供“智慧的服务”。

  以目前市场上主流的智能电器为例,窗帘控制、灯光调控、温度感知、门锁控制等都属于“低智慧”层面,用户“不愿买单”。而真正的刚需进不来,家庭安防、远程医疗、在线教育等用户关注的旺盛需求进入家庭的门槛很高,这些服务的实现仅仅依靠家庭内的有线宽带和无线网是远远不够的。这就要求智慧家庭网络必须具备高速接入、全覆盖、多网融合、安全可信、自主可控的特征,在有限网络覆盖有限和无线网络存在盲区的局限背景下,可见光通信是解决这些问题的“一剂良药”。

  “可见光通信是10GB,比5G移动通信快10倍。”邬江兴说,可见光通信泛在覆盖,有光有电即能通信;绿色节能,通信近零耗电,无电磁辐射绿色健康;精确定位,定位精度可达毫米。在可预见的未来,可见光通信将成为未来10Gbps(比特每秒)量级超宽带智能家庭网络的核心支撑技术。

  每一项新技术的诞生和发展都存在机遇和挑战。邬江兴坦言,可见光产业链尚需要培育,目前产业规模小造成生态链缺失,企业参与度低造成行业产品少;智慧家庭网络的产业生态需要营造,产品跨越成熟度壁垒进入家庭门槛的市场付出代价极高。“但不管如何,可见光通信是战略新兴产业,将变革商业模式,繁荣服务行业,未来年产值将达万亿元。”邬江兴说。

  他指出,基于可见光频率资源的通信将成为新型家庭网络的核心技术,未来应在此方面进行重点研究和布局。吴江乃至江苏在未来光电通信产业发展中,应以供给侧和“产业刚需”作为招商抓手,围绕产业链布阵“大招商”,引进一批具有市场潜力的新兴产业项目。

  新光纤、硅光子芯片、光子集成技术齐头并进

  新一代光纤、硅光子芯片、光子集成技术同属光通信产业。在江苏,一批光通信产业突破技术难点,抢占全国光通信行业的制高点。

  可见光通信实时传输速率最快可达50GB每秒,下载一部高清电影只需0.2秒。但由江苏亨通光纤科技有限公司研发的超低损耗超大有效面积单模光纤完全满足400G以上的带宽需求,下载一部高清电影只需0.025秒,充分诠释“没有最快,只有更快”。

  亨通公司负责人介绍,新一代光纤在仅有头发丝十分之一粗的空间里“腾笼换凤”,通过优化掺杂物质、改变波导结构,让光的散射更少,反射传输更顺畅,它的外观与普通光纤并没区别,外表被一层厚厚的塑料护套保护着,单根直径250微米。而保护包层内部的“玻璃丝”,光传输直径只有9微米,却是真正的“主角”。光信号在这里传得快,损耗低,容量大,传得远,能使传输损耗降低10%,相当于增加了33%的信号辐射范围,性能处于国内领先地位。

  江苏亨通光电股份有限公司还与英国洛克利硅光子公司共同合作致力于硅光子高速率通信系统解决方案。相关负责人表示,硅光子芯片技术是近年来通信行业出现的突破性技术,具有功耗低、成本低、易于大规模集成的优点。硅光子技术能满足市场对于速度和集成度的需求,实现更快更高效的互联网体验,同时能够满足承载网对低成本的要求。

  同属江苏的通鼎集团则致力于大规模光子集成技术发展,光子集成芯片技术将多个单元光子芯片集成在一起,拥有结构紧凑、功耗小、大带宽等突出优点,被认为是解决当前瓶颈的主流技术趋势。通鼎集团与南京大学合作成立“南京大学—通鼎互联大规模光子集成校企联合实验室”,推动基于REC精准激光器阵列和PWB结合的大规模光子集成技术,在这一领域全力支持实验室进行技术突破,在大规模光子集成上另辟蹊径,以期突破全球面临的实用化大规模光子集成困难局面,并推动相关大规模光子集成芯片产品化,为5G及下一代数据中心光接口提供低成本、高可靠、高速率的光通信产品。

  江苏光电缆为长三角产业一体化提供示范

  此次论坛举办地吴江属长三角生态绿色一体化发展示范区,其享誉全国的通信光电缆密集区和重点生产基地,被科技部确定为“国家火炬计划光电缆产业基地”。

  据统计,目前江苏光电缆生产企业约占全国的50%,产量约占全国三成,而全省的光电缆产业主要集中在吴江地区,吴江全区光电缆生产企业目前有140余家,基本涵盖了光电通信的整个领域,形成了较为完整的产业链和错位竞争、梯级发展的生产格局。

  凭借良好的产业基础,从去年起,吴江已经成为中国创新创业大赛(激光和光通信)技术融合专业赛的举办地。随着长三角一体化发展已上升为国家战略,未来,长三角区域产业链布局必将更加紧密,激光和光通信产业迎来了变革期。

  “当前,大数据的发展方兴未艾,诞生的大数据应用越来越广泛地被视为‘破旧立新’的价值工具。”加拿大工程院院士、苏州大学人工智能研究院院长凌晓峰表示,江苏要运用好大数据这一手段,将可视化分析与各行业业务决策需求相结合,深度挖掘大数据的行业应用价值,实现对行业前沿趋势的洞悉。

  华中科技大学光电子科学与工程学院副院长朱晓认为,激光应用的时代已经到来,当前,激光制造正由特种制造转为通用制造,成为生产线上不可或缺的工具。江苏要针对市场需求,瞄准激光制造芯片、平面显示屏等高端优质产品,坚持不断创新,挖掘激光应用的潜力,提高激光制造的效率。

  南京邮电大学通信与信息工程学院教授王永进认为,吴江在通信光电领域有着深厚的产业基础和完整的产业链,随着长三角一体化发展上升为国家战略,吴江凭借产业上的先发优势,有望在长三角产业链优化布局中发挥重要作用,从而促进整个产业的优化分工,为长三角产业一体化提供示范。

  “希望吴江乃至江苏紧紧抓住长三角一体化发展的重大机遇,集聚更多的创新创业人才,不断取得新的发展成果,为中国激光和光通信产业做出新的贡献。”虽然侧重点不同,但是专家有一个共同的看法,激光和光通信产业未来前景可期,江苏在长三角一体化发展中也大有可为。

标签:光子;激光;光通信产业
责编:李苏珺
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