中國光纖通訊技術現狀和未來，如何發展好這個行業？

阿新 • • 發佈：2019-01-15

很久沒有來論壇混了，趁著春節這段時間，終於有時間可以和論壇中的各位分享下自己對光通訊的看法，也有時間來發發牢騷，當然這些想法可能有點幼稚，有點閉門造車，或者紙上談兵，但是無論如何，我能夠將的的知識和想法和大家一起分享，這就是我的勇氣，希望大家能夠像我一樣。
自從2005年從家電行業轉到光通訊行業，一轉眼已經過去了10年，從最初的1X9模組工藝開始，到後來開始管理和支援100G的CFP4和QSFP28光模組的設計，這個過程經歷了10年，當初就是一個技術白痴，什麼都不知道，但是當時自己還是有一個優勢，那就是年輕，有大把的時間去揮霍，當時能夠在最短的時間瞭解和支援目前的產品是我要面對我問題，當時用了三個月時間，看了十來本書，終於對光通訊有了一個初步的認識，從最初的不知道怎麼搭建

測試環境，到後來能夠分析模組的問題，經過了將近半年的時間，然後開始梳理公司的產品，將公司內所有的產品進行整理，保證公司的產品有測試規範（生產部門），有公開發布的測試規範，有OQC和IQC的標準或規範，這個過程讓我認識到這四者的關係，同時瞭解到了各部門需要控的標準和如何利用這個標準，保證公司的生產能夠順暢的進行下去，可能這些對於一些剛剛開始工作和搞研發時間不長的時間的兄弟可能有點難，我可以給大家舉一個例子，比如對於155Mbps的模組，實際滿足3西格瑪的靈敏度大概是-39dbm，那麼我們各個部門應該怎樣設定靈敏度引數，從經驗來看，生產應該設定為-38.5dbm，OQC應該用-38dbm，而我們公開發布的規範應該是-37.5dbm左右，否則你會發現你的生產無法進行下去，比如我麼都設定成-38dbm，那麼會導致下列問題發生，第一，測試系統誤差會導致你的生產會無法進行下去，你的生產部門和OQC會成天扯皮，重工會成為家常便飯；第二，測試系統誤差會導致你的OQC發出的貨無法match客戶的需求，客訴會像吃早飯一樣，因此如何實現和設定這些部門的標準成為一個非常重要的問題；同時還要考了如何給客戶送樣，指標太好，以後如何供貨，指標太差就拿不到訂單，因此這也是要面對的一個非常重要的問題；說了這麼多有點扯遠了，還是回到正題吧。

我們生產光模組已經很多年了，但是針對一些最普通的材料，比如TO帽（透鏡，分為平窗，球透鏡，非球透鏡），TO底座（分為，TOSA和ROSA的底座，當然按照引腳數量也可以分為很多種，這裡就不再贅述），我們卻沒有生產的能力，直到最近我們國內才開始有公司生產4pin和5pin的TO底座，透鏡也屈指可數，目前我瞭解到的有淄博豐雁電子，還有國內的13所和43所，大部分都是從國外進口的，從誰家進口我就不多說了，只要是做光通訊的都知道，這些都是低端的市場還不是高階的市場。
另外，還要提一下的就是LD上用的過度塊，這個是LD和TO底座接觸的過度，材料都是用導熱良好，和金錫共晶焊料結合比較好的材料，和LD晶片的晶格常數匹配的，同時工藝性也要比較好，以前我們一直用的是ALN材料，這個國內的恐怕也不多，同時對於高階的產品國內的情況就更不容樂觀了，供貨的各位國內公司可以檢查一下，目前光通訊這麼大的市場你們能夠拿到多大的量？

在稍微高階的市場，比如XMD封裝上，估計我們的市場佔有量就更少了，目前國內的中電13所有供應，其他的估計都是進口的吧，國內的服務不夠好，銷售手段不夠靈活，這也是目前國內市場情況不好的一個原因；在100G的市場上，TOSA和ROSA目前是誰在壟斷著，目前可能不能稱為壟斷，因為目前在這個市場上有Kyocera和schott在壟斷，同時還有其他的日本和美國廠商在分享這個市場，目前國內只有13所在進行這方面的研究這個，具體是否有量產產品，不得而知，只是知道住友有用13所的產品開發100G的CFP4/QSFP28的TOSA產品。
高階市場才有更好的利潤，能夠保證公司具有更好的利潤，能夠讓公司有能力投入更多的資金進行高階的產品開發，因為高階產品有更高的利潤率，比如在2013年，ICT和ICR的利潤率達到了300%~400%。而我們卻在低端市場廝殺，你知道嗎？我們失去的是開發新產品的機會，同時也失去了讓公司佔領制高點的機會，失去了分享高階盛宴的機會；
高階光通訊市場需要更多的投入，這不符合很多中國企業家的口味，也不符合我們中國企業所生活的國情，中國企業家要的是短平快，因為我們是在低端市場廝殺的，不是佔領高階市場的，我們佔領的是一個一個的陣地，而不是一個大的戰役；當然這也是有原因和背景的，我們首先要保證我們活著，之後我們才能更好的去奪取更多的陣地。這些國內的企業家和公司老闆也不容易，是他們養活了千千萬萬的人，即使在這樣殘酷的市場競爭環境中，他們要考慮公司的生存和發展，大家都只看到了老闆風光的一面，但是大家沒有看到他們承受我們常人難以承受的壓力，在任何公司的年會老闆都會說大家辛苦了，沒有一個人說，老闆你為了我們大家辛苦了；有點扯遠了！！！
說道高階市場，我不得不給大家講一個故事，在2003年前我們是沒有能力生產陶瓷插芯和陶瓷套筒的，即使是現在我們也不能很好的生產1.25mm的陶瓷插芯和陶瓷套筒，目前陶瓷插芯和陶瓷套筒主要掌握在kyocera，adamant，citizen等公司，這些公司主要掌控著陶瓷加工的關鍵技術，目前國內的公司有淄博的金剛集團和浙江的韓電集團，但是他們都只是生產SC的產品，LC產品的情況目前不知道具體的情況，需要各位混罈子的兄弟回覆一下；高階市場上，需要ALN的整套工藝，需要結構設計和射頻設計，需要ALN材料的製備裝置，需要先進的ALN的加工裝置，比如說流延工藝，乾燥裝置，流延用的環保輔助填料等，同時還要疊片和金屬化工藝；金屬化工藝中，Mn-Mo金屬化後採用鍍鎳工藝，將該工藝結合W銅的精密加工工藝，這樣我們的兩個零件就加工好了，然後通過燒氫去氧化物和去氣泡才能保證這個氣密封裝可靠；同時在製作好的陶瓷外面進行金屬化，然後電鍍鎳和金，然後通過銅焊技術將W銅外殼和陶瓷波導焊接在一起；當然這其中還要更加詳細的設計過程，包括W銅腔體設計、疊層陶瓷的波導設計、過度陶瓷設計（熱敏電阻和波導設計）、透鏡支架設計、TEC裝配模擬，準直透鏡和耦合透鏡的裝配設計，如果僅僅使用一個透鏡進行耦合可能導致很多問題，比如光路移位，光路不能承受一點外力，否則產品很難量產，這個可以通過光路模擬知道具體的原因；重新回到高階產品設計這個話題，這些產品需要投入的裝置大家可以看看，如果能夠幫我計算一下這些裝置需要多少錢就更好了，也讓行業的兄弟看下目前的行業現狀，如何搭建高階光器件的生產測試裝置，啊忘了說了，還需要測試裝置和測試環境，網路分析儀，N5224A或者N5230A等，當然目前是德科技已經有了更好的測試裝置，測試波導的S11和S12等引數，同時還要兼顧通道之間的串擾，以上這些都是射頻腔體設計的硬體基礎，還需要軟體的支撐，比如HFSS或者ADS軟體，還有布板佈線軟體等，還有相關的高階人才引進和管理，如何和快速的推進專案，利用好這些資源並保證這些資源有效和諧的執行，如果不能有效的和諧執行，那麼只能為別人做嫁衣。
上面僅僅談到了腔體的製作，我們還需要進行TEC組裝，LD的組裝，EA調製器的組裝，EA driver的組裝等，當然我們也可以採用CWDM DML的器件開發100G的產品，但是400G的產品我們用什麼？同時100G的LD、EA和EA driver國內有嗎？還有針對這些產品的聯結器目前大多都是用國外，國內沒有開發的，出現這種情況和我們目前大家對這些MSA協議的開發及自己定義產品封裝形式的意識有關，同時也暴露出來了一些問題，大家如何才能跟蹤國際動態，瞭解高階模組和系統廠家的需求可能是最重要的。
同時，對於介質膜的WDM或者4通道的AWG可能也是今後高階光模組需要的關鍵元件或者部件，同時1.5mm或者1.0mm的ALN陶瓷過度塊成成為我們需要開發的器件，有了這個就有了LD和EA的載體，同時也有了熱敏電阻安家的地點，但是光路耦合的準直透鏡的支架和耦合透鏡的支架又出來了，我們需要設計這兩個元件完成透鏡的安裝，同時這兩個透鏡，但是對於四通道的用於CFP2和CFP4模組上器件，需要的透鏡就是5pcs，這又是我們光器件的短板，這個透鏡又要進口了。
光通訊行業走到今天，我不知道未來封裝形式會有什麼變化，隨著高精度加工的普及，是否會有新的封裝形式呢？這需要那些跨行業的、掌控著多方面知識的人才，兢兢業業為了自己的理想努力的工程師和科學家們，他們的個人的成功也支撐著我們的這個行業前行，同時也支撐著我們國家在光通訊技術上前行，在技術上能夠迎頭趕上。話題再次回到我們光器件的封裝，目前我們的光器件，都是以陶瓷插芯，陶瓷插針，ALN過度塊，H20e導電膠、不同波長的紫外膠水，80/20的金錫共晶焊接、銅焊工藝、電阻焊接（金屬化光纖專用），同軸封焊、平行封焊、三束鐳射焊接、壓力配合、353ND/T和手動耦合（也有采用自動化耦合的公司）和手工焊接或者hotbar焊接，也需要將ACF工藝引入到光通訊行業，但是我們又要用到ACF焊接材料，這些也大多都是3M和日立公司的，哎，我們的國人啥時候能夠產品開發都用國內的呢？將來光通訊行業的發展，從目前的情況看，新的整合方式，新材料的開發，基於新材料的光源和光波導將成為行業的轉折，基於Si的和InP的DWDM的光波導技術，因為InP具有更大折射率，因此可以設計出整合度更高的AWG器件用於100G或者400G的WDM光器件開發，同時隨著ALN陶瓷加工工藝的成熟，耦合工藝是否採用可以基於這個平臺，同時耦合光路是否可以取消玻璃透鏡，而直接採用光纖透鏡，從而達到降低成本，提高產品在價格可接受性。
當然這個需要我們的同行堅持不懈的努力，這個讓我們拭目以待吧。
光器件的HOUSING設計需要考了的東西同樣也很多，需要考了整個耦合光路的設計，比如我們要考慮TEC的厚度（這裡又有牢騷，我們都生產，但是能夠用於光模組的半導體製冷器還只有國外的公司能夠生產）、過度陶瓷的厚度，LD半導體的厚度厚度，EA和LD的耦合，透鏡的中心，同時對於尾纖產品又催生了新的行業，光纖金屬化行業，我們需要你的TEC製冷器的串聯電阻為2~4歐姆，散熱效果需要根據我們採用的外圍設計來實現，包括散熱設計和電路設計，兩者是不可分開的，只有瞭解PID的本質才能進行更加精確的設計。
同時對於LD還可以利用溫度的輕微控制，實現波長的調整，也就是利用外部熱敏電阻和管芯溫度的差異實現波長的調整，這個可能部分人不明白，但是隻要是調整過鐳射器件的人應該都知道的，具體細節大家可以聯絡我：[email protected]。
光模組的設計，我們和國外的差異不大，在系統整合上我們和國外差異不大，在中小系統上我們可能還更有優勢，我們在採用模組化的軟體開發上，我們的軟體人員的素質還是比較高的，所以我們的軟體質量還是相當不錯的。同時我們的硬體工程師和射頻工程師在水平也是比較高的，從電路原理和電波導設計，他們能夠從電路模擬，電路容差設計，並考慮DFX設計等，射頻工程師同樣要面對這些問題，同時硬體工程師需要除錯電路，同時根據除錯的情況更新電路和PCB，這樣持續3個來回就差不多了，當然這是最快的情況，如果是剛剛開始進行電路設計，可能需要4個過程，也就是更新4次原理圖和PCB，當然這個過程中也需要對結構進行驗證和升級。同時研發需要嚴格遵守TD階段和TR階段這種開發，同時對TR1、TR2、TR3和TR4階段的定義要清晰，扯遠了。
同時又要提的是，人員培養，我覺得我們教育系統對人員培養的培養是有問題的，我們能夠進行好的產品的開發，需要的是跨專業的人才，只有凝聚了不同的知識，具有不同的知識背景的人才能夠從不同的角度出發，綜合考慮產品開發過程中的問題，從而能夠開發出更符合客戶需求，成本更加可控的產品，同時在各部門相互協調的情況下，能夠站在對方的角度考慮問題的解決，這可能就是TRIZ技術的利用吧。
國內的開發工程師自尊心都很強，這個是任何工程師都需要有的，但是如何進行彼此和諧的溝通可能是一個很大的問題，當然太固執的工程師只能一輩子做工程師，因為他們團隊合作意識不強，這些葬送了他們的職業生涯，這就是很多技術工程師的過不了的檻，但是如果他們能夠堅持不懈的進行技術創新，那麼中國的工程師的質量會有一個質的飛越，但是可悲的是中國5000年的腐朽文化，導致了寧肯另立山頭也不去就，導致了工程師的質量不高，很少有質量非常高的一線工程師，這也是5000年的腐朽文化留下的毒瘤，看看歐洲和美國，他們的工程師既有自尊又有溝通水平，這就導致了他們的工程項管理起來比較快和流暢。
談到光通訊就不免談到華為，華為是一個軍團作戰的典範，華為工程師單個提出來並不強，但是如果整合起來就不一樣了，華為在高階產品開發上已經有了100G的driver和基於Si的波導技術，幾乎沒有他們沒有涉及的領域，但是在封裝技術上應該是他們的一個短板，起碼我目前沒有接觸過相關的封裝專家。
目前，我們的學校教育要招收的都是持續堅持學習某一個專業的學生，導致招收的學生知識背景單一，很少能夠聯絡不同的行業背景知識，如果沒有不同行業的背景知識，在產品開發和系統化設計上就會有很多的欠缺，因此學校教育需要培養綜合性人才，只有這樣才能夠攻克大的綜合性課題。
牢騷了折磨多，同時也發發牢騷，我們的每一個人在依託我們公司實現自己夢想的工程師，首先考慮的是我們能夠為公司和老闆做什麼？在公司你能夠學到什麼？以後你要做什麼？而不是老闆給你多少工資，是你虧了還是老闆虧了，如果你僅僅糾結這些，你永遠都是拿月工資的那個人，永遠沒有機會拿年薪；同時站在老闆位置想想，老闆要養活這麼多人，他也是人，需要我們大家共同的支援，有誰在春節的時候說一聲，老闆辛苦了，為了大家生活的更好，您辛苦了！
從小處講，我們是依託老闆實現自己的夢，同時老闆依託我們將公司發展壯大，我們掌控了新技術，實現了自己的夢，同時也促進了國家在本行業技術的成長，技術實力也就增強了，你可能成為行業的牛人，公司成為行業的華為或者思科或者蘋果，同時國家的技術實力可能超過美國或者歐洲國家，中國人聰明，但是都被垃圾的5000年文化給害了，喜歡當軍閥，所以在企業工作總沒有安全感，從而導致低端競爭加劇，高階產業發展不起來，國外混不下去的所謂的專家又太多，這就是遠來的和尚會念經，這種思想要不得。
如何將有限的經費用在有用的專案上才是最重要的，專案資金也不是唐曾肉，這是非常重要的，需要政府和投資管理部門管理好這些，同時甄別出更合適的專案負責人。
另外，投資行業要能夠找到高新企業進行投資，避免短平快的產業，找到有發展潛力，同時回報率又很好的產業和企業。
牢騷一堆，見笑了，聯絡我[email protected]
補充下，我們中高階模組上使用的隔離器，這是光通訊產品的又一款重要材料，沒有他們鐳射器能夠正常工作嗎，我們的EDFA能夠工作嗎？顯然不能，但是問下我們所有搞高科技公司，什麼牛逼的昂納，也就是現在的II-VI，他們用的磁旋光晶體，你看看他們採用和誰進行的戰略合作，或者II-VI有這個，否則只能從IPG和住友進口了，國內的同行你們都用啥呢？同時在PLC工藝上，光迅為了不讓人家抓住七寸，也不得不收購一個歐洲公司。
牢騷一下，歡迎拍磚！！！！

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