Page 30 - 网络电信2020年8月刊下
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G02B6/122(6.98%)：在光波导式集成光路中的基本光学元                长率为标准大致分为三个时期：萌芽期、平稳增长期和快速增
            件，例如，传导光的光路。                                         长期。
                G02B6/12(5.9%)：包含光学元件的光波导式集成光路类                      （1）萌芽期（1999年之前）
            型。                                                       在这一时期，每年的专利申请数量都在个位数字，其中
                G02B6/43(5.55%)：包含有多个光电元件和相应的光学互联                1996年之前的专利都是由日本申请，且直到目前日本在光模块
            器的装置，该装置里涉及光波导与光电元件的耦合。                              领域依然处于技术领先地位，显示出日本在整个光通信尤其是
                H01L31/02(4.65%)：对红外辐射、光、较短波长的电磁辐                光模块研发与制造领域的强劲优势；1996年之后美国、欧洲、
            射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换                          澳大利亚等几个发达国家陆续加入光模块非气密性封装的研发
            为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半                          队伍，尤其在1996年前后，全硅集成光学理论的发展促使光波
            导体器件的零部件。                                            导基板的商用化成为可能，有关光波导的相关专利渐渐进入人
                H04B10/40(2.56%)：利用无线电波以外的电磁波（例如红                们视野。
            外线、可见光或紫外线）或利用微粒辐射（例如量子通信）传                              （2）平稳增长期（2000～2013年）
            输系统的收发器。                                                 光模块的非气密封装技术经历过萌芽期之后，于2000年
                G02B6/36(2.44%)：包含光导和其他光学元件（如耦合器）                “光进铜退”（即用光纤代替铜缆）的时机进入平稳增长期，
            的装置的结构零部件，该零部件是光波导耦合的机械连接装                           这个时期一直持续了13年，且在这个阶段形成过两次小幅度申
            置。                                                   请数量的波动，从图2中我们可以看出，这两次小幅波动分别集
                G02B6/30（2.27%）：光导和其他光学元件（如耦合器）的                 中在2000-2002年、2008-2012年。形成此种现象的原因如下：
            装置的结构零部件中，用于供光导纤维和薄膜器件之间使用的                              首先，“光进铜退”战略的提出促进了光模块产业发展。
            光耦合装置。                                               “光进铜退”这一概念是由北京市电信规划设计院首先提出
                在图1中，G02B6/42涉及的专利所占的比例最大，这项技术                   的，但一直没有被定义，直到2008年该院编制中国网通集团光
            主要涉及的是光模块非气密封装技术中光路耦合方式，尤其是                          进铜退指导意见时才成型，现在“光进铜退”这个词已经被国
                                                                                                    [4]
            光路设计的改进，具有削弱高速调光信号电磁干扰，对电信号                          内运营商广泛应用，且国外也在提这一概念 。2000年左右，
            进行降噪和放大，提高光模块发射端和接收端的光耦合效率，                          全球范围内宽带上网用户比例大幅提升，仅中国就从原来的9%
            实现多路光同时接收等作用。排名第二的是H01S5/022，这个技                     上升到52%，宽带用户成为大多数，标志着全球互联网已经进入
            术分支的构成主要包括壳体、插入器、加热构件和腔体等容纳                          宽带时代。
            芯片、激光器和电路板的结构零件或组件等。另外，占总比例                              其次，3G建设继续刺激光了模块发展。3G是“第三代移动
            8.65%的技术分支是H01L31/0232，该小组分类中囊括的技术内                  通信技术”的缩写。3G的代表特征是提供高速数据业务，速率
            容主要包括：光发射元件（芯片）或者光接收元件（芯片）与                          一般在几百kbps以上；2008年-2009年3G网络开始建设，基站光
                                                                                                            [5]
            透镜、电路板、壳体等的连接关系。技术分支G02B6/122涉及集                     模块需求跃升到6G，刺激了光模块新产品的研发和制造 。
            成光路中的集成光电元件结构改进，集成光电元件主要是指硅                              （3）快速增长期（2014～2019年）
            光芯片或者光波导部件。此外，还有许多细小分支，不再一一                              光模块的非气密封装技术专利申请数量于2014年迎来新的
            赘述。                                                  高潮，尤其是2017年、2018年和2019年三个年度的专利申请量
                                                                 达到现阶段顶峰，主要根源是自2013年开始世界范围内多次提
                二、全球专利申请总体趋势分析                                   出5G概念，各国均采取行政手段推进5G技术发展，主要包括中
                1、全球专利申请量分析                                      国、欧盟、韩国、日本、美国和英国等。由此可见，5G的研发

              图2 光模块非气密封装全球专利申请量折线图                              与商用化进程将极大推动光模块产品的发展，同时，在这一时
                                                                 期，硅光芯片和塑料透镜的技术突破，数据中心的大规模增长
                                                                 无一不是光模块非气密封装专利申请数量突增的影响因素。
                                                                     2、中国专利申请量分析
                                                                     由图3可以看出，中国在光模块非气密封装技术上起步较
                                                                 晚，直到2002年才有相关专利产生，并且在2011年之前技术发
                                                                 展缓慢，整个萌芽期相较外国发达国家晚了将近20年的时间，
                                                                 这与我国光模块企业成立时间有着密切联系，在中国的光模块
                                                                 厂商中，武汉光迅科技股份有限公司成立于2001年，旭创科技
                                                                 成立于2008年，海信宽带公司成立于2003年，而成都新易盛通
                                                                 信技术股份有限公司也成立于2008年。因此，综合来看，我国
                                                                 在光通信领域的发展虽然始于1973年，首次由武汉邮电科学研
                                                                 究院开启了光纤通信的研究，但我国光通信尤其是光模块的产
                图2是全球范围内光模块非气密封装技术相关专利经过同族                       业化进程相对较晚，至少在该领域的专利申请长期维持空白或
            合并后形成的申请数量发展趋势图，以专利申请的增长量和增                          者低申请状态。但自2011年之后，因市场推动力量的作用，我

                                                       网络电信 二零二零年八月                                            53
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