可調(diào)光衰減器專利技術(shù)綜述

彭家琪

摘? 要：可調(diào)光衰減器是光通信系統(tǒng)中不可缺少的重要無源器件之一，有著廣泛的應(yīng)用前景，文章擬從申請量態(tài)勢、首次申請國家/地區(qū)、全球申請人排名、技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)、技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)五個(gè)方面進(jìn)行可調(diào)光衰減器的專利分析，旨在為行業(yè)人員了解相關(guān)技術(shù)提供參考，為企業(yè)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：可調(diào)光衰減器;申請態(tài)勢;技術(shù)發(fā)展特點(diǎn);技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)

中圖分類號：TN715? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）16-0009-03

Abstract： Adjustable optical attenuator is one of the indispensable important passive devices in optical communication system， and has a wide application prospect. This paper intends to analyze the patent of adjustable optical attenuator from five aspects： the trend of application volume， the country/region of first application， the ranking of global applicants， the characteristics of technological development and the context of technological development， in order to provide reference for industry personnel to understand the relevant technologies. The purpose of this paper is to provide a reference for enterprises to carry out technology research and development.

Keywords： adjustable optical attenuator; trend of application; technology development characteristics; technology development context

引言

可調(diào)光衰減器（Variable Optical Attenuator，VOA）在光通信中具有廣泛的應(yīng)用，其可以解決功率匹配、信道衰減增益，接收機(jī)匹配等問題，特別是隨著DWDM傳輸系統(tǒng)和EDFA在光通信中的應(yīng)用，在多個(gè)光信號傳輸通道上必須進(jìn)行增益平坦化或信道功率均衡，在光接收機(jī)端要進(jìn)行動(dòng)態(tài)飽和的控制，這些都使得VOA成為其中不可或缺的關(guān)鍵器件[1]。根據(jù)美國ElectroniCast公司的市場分析報(bào)告[2]：2020年全球光衰減器消費(fèi)值將達(dá)到4.27億美元，可調(diào)光衰減器將會(huì)主導(dǎo)整體光衰減器市場。可調(diào)光衰減器的種類較多，根據(jù)不同的驅(qū)動(dòng)方式和制作工藝，主要有以下幾種：傳統(tǒng)機(jī)械型、微機(jī)電MEMS型、可調(diào)衍射光柵型、液晶型、磁光型、波導(dǎo)型等[1]，本文將從專利的角度分析可調(diào)光衰減器的技術(shù)發(fā)展歷程。

1 可調(diào)光衰減器技術(shù)分解

本文首先通過閱讀可調(diào)光衰減器的專利文獻(xiàn)和非專利文獻(xiàn)，以獲得可調(diào)光衰減器常用的中英文檢索關(guān)鍵詞，然后在DWPI數(shù)據(jù)庫中構(gòu)建檢索式進(jìn)行檢索，人工去噪后得到本文的數(shù)據(jù)樣本，通過對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀和整理，得到可調(diào)光衰減器的技術(shù)分解表，如表1所示。

2 可調(diào)光衰減器相關(guān)專利的申請概況

2.1 申請趨勢分析

在DWPI數(shù)據(jù)庫中針對可調(diào)光衰減器進(jìn)行檢索，人工篩除噪音，合并同族后共獲得全球?qū)＠暾埞?19項(xiàng)，中國專利申請共266項(xiàng)。可調(diào)光衰減器領(lǐng)域?qū)＠暾埩侩S年代的分布情況如圖1所示。

從圖1可以看出，可調(diào)光衰減器的專利申請最早出現(xiàn)在1975年，但是在隨后的20年里其發(fā)展速度相當(dāng)緩慢，在1975-1995年20年期間，可調(diào)光衰減器領(lǐng)域的專利申請僅有30項(xiàng)，因此，1975-1995年可以視為可調(diào)光衰減器的萌芽期，從1996-2008年，可調(diào)光衰減器領(lǐng)域進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，并于2002年達(dá)到最高值，該年度可調(diào)光衰減器領(lǐng)域申請量達(dá)到了92項(xiàng)，分析其原因可能是由于20年代后期，光纖通信進(jìn)入了超大容量和超常距離傳輸?shù)臅r(shí)代，且波分復(fù)用技術(shù)逐漸應(yīng)用于光纖通信，在此背景下，可調(diào)光衰減器技術(shù)進(jìn)入了發(fā)展期，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，市場逐漸擴(kuò)大，相關(guān)專利數(shù)量和申請人數(shù)量也迅速增長，2009年至今，可調(diào)光衰減器領(lǐng)域步入相對平穩(wěn)期。

2.2 首次申請國家/地區(qū)分析

為了比較各國/地區(qū)在可調(diào)光衰減器的研發(fā)能力和技術(shù)水平，本文選擇原創(chuàng)國/地區(qū)對檢索數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在多個(gè)同族申請中，只按原創(chuàng)國/地區(qū)統(tǒng)計(jì)一次，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2所示，從圖2可以看出，美國、日本、中國、韓國占據(jù)了首次申請國家/地區(qū)的前四名，其中，美國以超過1/3的占比排名第一，這反映了美國在可調(diào)光衰減器領(lǐng)域方面較強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力和強(qiáng)烈的專利保護(hù)意識，日本，中國，韓國分別占據(jù)了第2-4位，總體上來看，美、日、中、韓四國的專利申請量占比達(dá)到了89.6%，顯示出這幾個(gè)國家對可調(diào)光衰減器技術(shù)的統(tǒng)治地位。

2.3 重要申請人統(tǒng)計(jì)分析

通過對可調(diào)光衰減器領(lǐng)域申請人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以得到全球在可調(diào)光衰減器領(lǐng)域前10位申請人的申請量排名情況如表2所示，從表2可以看出，前10名中，日本申請人占據(jù)了一半，且排名第一的日本電信電話株式會(huì)社的申請量達(dá)49項(xiàng)，中國僅有南京郵電大學(xué)進(jìn)入前10，其申請量為13項(xiàng)，韓國有三星電機(jī)和LG，美國有康寧，中國臺(tái)灣有鴻海科技集團(tuán)。