中国光纤通信技术现状和未来，如何发展好这个行业？

时间：2015-06-12 19:28:06 阅读：205 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

很久没有来论坛混了，趁着春节这段时间，终于有时间可以和论坛中的各位分享下自己对光通信的看法，也有时间来发发牢骚，当然这些想法可能有点幼稚，有点闭门造车，或者纸上谈兵，但是无论如何，我能够将的的知识和想法和大家一起分享，这就是我的勇气，希望大家能够像我一样。
自从2005年从家电行业转到光通信行业，一转眼已经过去了10年，从最初的1X9模块工艺开始，到后来开始管理和支持100G的CFP4和QSFP28光模块的设计，这个过程经历了10年，当初就是一个技术白痴，什么都不知道，但是当时自己还是有一个优势，那就是年轻，有大把的时间去挥霍，当时能够在最短的时间了解和支持目前的产品是我要面对我问题，当时用了三个月时间，看了十来本书，终于对光通信有了一个初步的认识，从最初的不知道怎么搭建测试环境，到后来能够分析模块的问题，经过了将近半年的时间，然后开始梳理公司的产品，将公司内所有的产品进行整理，保证公司的产品有测试规范（生产部门），有公开发布的测试规范，有OQC和IQC的标准或规范，这个过程让我认识到这四者的关系，同时了解到了各部门需要控的标准和如何利用这个标准，保证公司的生产能够顺畅的进行下去，可能这些对于一些刚刚开始工作和搞研发时间不长的时间的兄弟可能有点难，我可以给大家举一个例子，比如对于155Mbps的模块，实际满足3西格玛的灵敏度大概是-39dbm，那么我们各个部门应该怎样设置灵敏度参数，从经验来看，生产应该设置为-38.5dbm，OQC应该用-38dbm，而我们公开发布的规范应该是-37.5dbm左右，否则你会发现你的生产无法进行下去，比如我么都设置成-38dbm，那么会导致下列问题发生，第一，测试系统误差会导致你的生产会无法进行下去，你的生产部门和OQC会成天扯皮，重工会成为家常便饭；第二，测试系统误差会导致你的OQC发出的货无法match客户的需求，客诉会像吃早饭一样，因此如何实现和设置这些部门的标准成为一个非常重要的问题；同时还要考了如何给客户送样，指标太好，以后如何供货，指标太差就拿不到订单，因此这也是要面对的一个非常重要的问题；说了这么多有点扯远了，还是回到正题吧。
   我们生产光模块已经很多年了，但是针对一些最普通的材料，比如TO帽（透镜，分为平窗，球透镜，非球透镜），TO底座（分为，TOSA和ROSA的底座，当然按照引脚数量也可以分为很多种，这里就不再赘述），我们却没有生产的能力，直到最近我们国内才开始有公司生产4pin和5pin的TO底座，透镜也屈指可数，目前我了解到的有淄博丰雁电子，还有国内的13所和43所，大部分都是从国外进口的，从谁家进口我就不多说了，只要是做光通信的都知道，这些都是低端的市场还不是高端的市场。
另外，还要提一下的就是LD上用的过度块，这个是LD和TO底座接触的过度，材料都是用导热良好，和金锡共晶焊料结合比较好的材料，和LD芯片的晶格常数匹配的，同时工艺性也要比较好，以前我们一直用的是ALN材料，这个国内的恐怕也不多，同时对于高端的产品国内的情况就更不容乐观了，供货的各位国内公司可以检查一下，目前光通信这么大的市场你们能够拿到多大的量？
在稍微高端的市场，比如XMD封装上，估计我们的市场占有量就更少了，目前国内的中电13所有供应，其他的估计都是进口的吧，国内的服务不够好，销售手段不够灵活，这也是目前国内市场情况不好的一个原因；在100G的市场上，TOSA和ROSA目前是谁在垄断着，目前可能不能称为垄断，因为目前在这个市场上有Kyocera和schott在垄断，同时还有其他的日本和美国厂商在分享这个市场，目前国内只有13所在进行这方面的研究这个，具体是否有量产产品，不得而知，只是知道住友有用13所的产品开发100G的CFP4/QSFP28的TOSA产品。
高端市场才有更好的利润，能够保证公司具有更好的利润，能够让公司有能力投入更多的资金进行高端的产品开发，因为高端产品有更高的利润率，比如在2013年，ICT和ICR的利润率达到了300%~400%。而我们却在低端市场厮杀，你知道吗？我们失去的是开发新产品的机会，同时也失去了让公司占领制高点的机会，失去了分享高端盛宴的机会；
高端光通信市场需要更多的投入，这不符合很多中国企业家的口味，也不符合我们中国企业所生活的国情，中国企业家要的是短平快，因为我们是在低端市场厮杀的，不是占领高端市场的，我们占领的是一个一个的阵地，而不是一个大的战役；当然这也是有原因和背景的，我们首先要保证我们活着，之后我们才能更好的去夺取更多的阵地。这些国内的企业家和公司老板也不容易，是他们养活了千千万万的人，即使在这样残酷的市场竞争环境中，他们要考虑公司的生存和发展，大家都只看到了老板风光的一面，但是大家没有看到他们承受我们常人难以承受的压力，在任何公司的年会老板都会说大家辛苦了，没有一个人说，老板你为了我们大家辛苦了；有点扯远了！！！
说道高端市场，我不得不给大家讲一个故事，在2003年前我们是没有能力生产陶瓷插芯和陶瓷套筒的，即使是现在我们也不能很好的生产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，这些公司主要掌控着陶瓷加工的关键技术，目前国内的公司有淄博的金刚集团和浙江的韩电集团，但是他们都只是生产SC的产品，LC产品的情况目前不知道具体的情况，需要各位混坛子的兄弟回复一下；高端市场上，需要ALN的整套工艺，需要结构设计和射频设计，需要ALN材料的制备设备，需要先进的ALN的加工设备，比如说流延工艺，干燥设备，流延用的环保辅助填料等，同时还要叠片和金属化工艺；金属化工艺中，Mn-Mo金属化后采用镀镍工艺，将该工艺结合W铜的精密加工工艺，这样我们的两个零件就加工好了，然后通过烧氢去氧化物和去气泡才能保证这个气密封装可靠；同时在制作好的陶瓷外面进行金属化，然后电镀镍和金，然后通过铜焊技术将W铜外壳和陶瓷波导焊接在一起；当然这其中还要更加详细的设计过程，包括W铜腔体设计、叠层陶瓷的波导设计、过度陶瓷设计（热敏电阻和波导设计）、透镜支架设计、TEC装配仿真，准直透镜和耦合透镜的装配设计，如果仅仅使用一个透镜进行耦合可能导致很多问题，比如光路移位，光路不能承受一点外力，否则产品很难量产，这个可以通过光路仿真知道具体的原因；重新回到高端产品设计这个话题，这些产品需要投入的设备大家可以看看，如果能够帮我计算一下这些设备需要多少钱就更好了，也让行业的兄弟看下目前的行业现状，如何搭建高端光器件的生产测试设备，啊忘了说了，还需要测试设备和测试环境，网络分析仪，N5224A或者N5230A等，当然目前是德科技已经有了更好的测试设备，测试波导的S11和S12等参数，同时还要兼顾通道之间的串扰，以上这些都是射频腔体设计的硬件基础，还需要软件的支撑，比如HFSS或者ADS软件，还有布板布线软件等，还有相关的高端人才引进和管理，如何和快速的推进项目，利用好这些资源并保证这些资源有效和谐的运行，如果不能有效的和谐运行，那么只能为别人做嫁衣。
上面仅仅谈到了腔体的制作，我们还需要进行TEC组装，LD的组装，EA调制器的组装，EA driver的组装等，当然我们也可以采用CWDM DML的器件开发100G的产品，但是400G的产品我们用什么？同时100G的LD、EA和EA driver国内有吗？还有针对这些产品的连接器目前大多都是用国外，国内没有开发的，出现这种情况和我们目前大家对这些MSA协议的开发及自己定义产品封装形式的意识有关，同时也暴露出来了一些问题，大家如何才能跟踪国际动态，了解高端模块和系统厂家的需求可能是最重要的。
同时，对于介质膜的WDM或者4通道的AWG可能也是今后高端光模块需要的关键元件或者部件，同时1.5mm或者1.0mm的ALN陶瓷过度块成成为我们需要开发的器件，有了这个就有了LD和EA的载体，同时也有了热敏电阻安家的地点，但是光路耦合的准直透镜的支架和耦合透镜的支架又出来了，我们需要设计这两个元件完成透镜的安装，同时这两个透镜，但是对于四通道的用于CFP2和CFP4模块上器件，需要的透镜就是5pcs，这又是我们光器件的短板，这个透镜又要进口了。
光通信行业走到今天，我不知道未来封装形式会有什么变化，随着高精度加工的普及，是否会有新的封装形式呢？这需要那些跨行业的、掌控着多方面知识的人才，兢兢业业为了自己的理想努力的工程师和科学家们，他们的个人的成功也支撑着我们的这个行业前行，同时也支撑着我们国家在光通信技术上前行，在技术上能够迎头赶上。话题再次回到我们光器件的封装，目前我们的光器件，都是以陶瓷插芯，陶瓷插针，ALN过度块，H20e导电胶、不同波长的紫外胶水，80/20的金锡共晶焊接、铜焊工艺、电阻焊接（金属化光纤专用），同轴封焊、平行封焊、三束激光焊接、压力配合、353ND/T和手动耦合（也有采用自动化耦合的公司）和手工焊接或者hotbar焊接，也需要将ACF工艺引入到光通信行业，但是我们又要用到ACF焊接材料，这些也大多都是3M和日立公司的，哎，我们的国人啥时候能够产品开发都用国内的呢？将来光通信行业的发展，从目前的情况看，新的集成方式，新材料的开发，基于新材料的光源和光波导将成为行业的转折，基于Si的和InP的DWDM的光波导技术，因为InP具有更大折射率，因此可以设计出集成度更高的AWG器件用于100G或者400G的WDM光器件开发，同时随着ALN陶瓷加工工艺的成熟，耦合工艺是否采用可以基于这个平台，同时耦合光路是否可以取消玻璃透镜，而直接采用光纤透镜，从而达到降低成本，提高产品在价格可接受性。
当然这个需要我们的同行坚持不懈的努力，这个让我们拭目以待吧。
光器件的HOUSING设计需要考了的东西同样也很多，需要考了整个耦合光路的设计，比如我们要考虑TEC的厚度（这里又有牢骚，我们都生产，但是能够用于光模块的半导体制冷器还只有国外的公司能够生产）、过度陶瓷的厚度，LD半导体的厚度厚度，EA和LD的耦合，透镜的中心，同时对于尾纤产品又催生了新的行业，光纤金属化行业，我们需要你的TEC制冷器的串联电阻为2~4欧姆，散热效果需要根据我们采用的外围设计来实现，包括散热设计和电路设计，两者是不可分开的，只有了解PID的本质才能进行更加精确的设计。
同时对于LD还可以利用温度的轻微控制，实现波长的调整，也就是利用外部热敏电阻和管芯温度的差异实现波长的调整，这个可能部分人不明白，但是只要是调整过激光器件的人应该都知道的，具体细节大家可以联系我：zhuhongyu76@126.com。
光模块的设计，我们和国外的差异不大，在系统集成上我们和国外差异不大，在中小系统上我们可能还更有优势，我们在采用模块化的软件开发上，我们的软件人员的素质还是比较高的，所以我们的软件质量还是相当不错的。同时我们的硬件工程师和射频工程师在水平也是比较高的，从电路原理和电波导设计，他们能够从电路仿真，电路容差设计，并考虑DFX设计等，射频工程师同样要面对这些问题，同时硬件工程师需要调试电路，同时根据调试的情况更新电路和PCB，这样持续3个来回就差不多了，当然这是最快的情况，如果是刚刚开始进行电路设计，可能需要4个过程，也就是更新4次原理图和PCB，当然这个过程中也需要对结构进行验证和升级。同时研发需要严格遵守TD阶段和TR阶段这种开发，同时对TR1、TR2、TR3和TR4阶段的定义要清晰，扯远了。
同时又要提的是，人员培养，我觉得我们教育系统对人员培养的培养是有问题的，我们能够进行好的产品的开发，需要的是跨专业的人才，只有凝聚了不同的知识，具有不同的知识背景的人才能够从不同的角度出发，综合考虑产品开发过程中的问题，从而能够开发出更符合客户需求，成本更加可控的产品，同时在各部门相互协调的情况下，能够站在对方的角度考虑问题的解决，这可能就是TRIZ技术的利用吧。
国内的开发工程师自尊心都很强，这个是任何工程师都需要有的，但是如何进行彼此和谐的沟通可能是一个很大的问题，当然太固执的工程师只能一辈子做工程师，因为他们团队合作意识不强，这些葬送了他们的职业生涯，这就是很多技术工程师的过不了的槛，但是如果他们能够坚持不懈的进行技术创新，那么中国的工程师的质量会有一个质的飞越，但是可悲的是中国5000年的腐朽文化，导致了宁肯另立山头也不去就，导致了工程师的质量不高，很少有质量非常高的一线工程师，这也是5000年的腐朽文化留下的毒瘤，看看欧洲和美国，他们的工程师既有自尊又有沟通水平，这就导致了他们的工程项管理起来比较快和流畅。
谈到光通信就不免谈到华为，华为是一个军团作战的典范，华为工程师单个提出来并不强，但是如果集成起来就不一样了，华为在高端产品开发上已经有了100G的driver和基于Si的波导技术，几乎没有他们没有涉及的领域，但是在封装技术上应该是他们的一个短板，起码我目前没有接触过相关的封装专家。
目前，我们的学校教育要招收的都是持续坚持学习某一个专业的学生，导致招收的学生知识背景单一，很少能够联系不同的行业背景知识，如果没有不同行业的背景知识，在产品开发和系统化设计上就会有很多的欠缺，因此学校教育需要培养综合性人才，只有这样才能够攻克大的综合性课题。
牢骚了折磨多，同时也发发牢骚，我们的每一个人在依托我们公司实现自己梦想的工程师，首先考虑的是我们能够为公司和老板做什么？在公司你能够学到什么？以后你要做什么？而不是老板给你多少工资，是你亏了还是老板亏了，如果你仅仅纠结这些，你永远都是拿月工资的那个人，永远没有机会拿年薪；同时站在老板位置想想，老板要养活这么多人，他也是人，需要我们大家共同的支持，有谁在春节的时候说一声，老板辛苦了，为了大家生活的更好，您辛苦了！
从小处讲，我们是依托老板实现自己的梦，同时老板依托我们将公司发展壮大，我们掌控了新技术，实现了自己的梦，同时也促进了国家在本行业技术的成长，技术实力也就增强了，你可能成为行业的牛人，公司成为行业的华为或者思科或者苹果，同时国家的技术实力可能超过美国或者欧洲国家，中国人聪明，但是都被垃圾的5000年文化给害了，喜欢当军阀，所以在企业工作总没有安全感，从而导致低端竞争加剧，高端产业发展不起来，国外混不下去的所谓的专家又太多，这就是远来的和尚会念经，这种思想要不得。
如何将有限的经费用在有用的项目上才是最重要的，项目资金也不是唐曾肉，这是非常重要的，需要政府和投资管理部门管理好这些，同时甄别出更合适的项目负责人。
另外，投资行业要能够找到高新企业进行投资，避免短平快的产业，找到有发展潜力，同时回报率又很好的产业和企业。
牢骚一堆，见笑了，联系我zhuhongyu76@126.com
   补充下，我们中高端模块上使用的隔离器，这是光通信产品的又一款重要材料，没有他们激光器能够正常工作吗，我们的EDFA能够工作吗？显然不能，但是问下我们所有搞高科技公司，什么牛逼的昂纳，也就是现在的II-VI，他们用的磁旋光晶体，你看看他们采用和谁进行的战略合作，或者II-VI有这个，否则只能从IPG和住友进口了，国内的同行你们都用啥呢？同时在PLC工艺上，光迅为了不让人家抓住七寸，也不得不收购一个欧洲公司。
      牢骚一下，欢迎拍砖！！！！