基于專利分析的光纖光纜技術(shù)發(fā)展研究

張雪

摘 要：光纖光纜是光網(wǎng)絡(luò)或光鏈路中光信號(hào)從一端傳送到另一端的物理媒介，具有比銅纜節(jié)能、抗干擾、容量大和速率高等優(yōu)勢(shì)[1]，已成為信息化社會(huì)中信息的主要傳輸媒介，在通信、交通、工業(yè)、醫(yī)療和教育等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文將以全球光纖光纜技術(shù)專利為研究對(duì)象，從光纖光纜整個(gè)生產(chǎn)鏈的角度分析各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)領(lǐng)域分布，研究當(dāng)前光纖光纜技術(shù)的成熟度及關(guān)鍵技術(shù)的最新動(dòng)向，研判主要機(jī)構(gòu)的專利布局和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：光纖光纜技術(shù)；光纜核心專利技術(shù)

1 光纖光纜技術(shù)專利申請(qǐng)趨勢(shì)

光纖光纜技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量總體上呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，并具有一定的周期性，如圖1所示。第1階段（1971年～1986年）是起步萌芽期，專利申請(qǐng)數(shù)量較少；第2階段（1987年～1996年）是平緩發(fā)展期，專利申請(qǐng)數(shù)量長(zhǎng)期處于200件以下水平震蕩和徘徊；第3階段（1997年～2002年）是高速增長(zhǎng)期；第4階段（2003年～2007年）是發(fā)展低迷期，專利申請(qǐng)數(shù)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；第5階段（2008年至今）專利申請(qǐng)數(shù)量重新呈現(xiàn)出向上的趨勢(shì)。美國、日本和中國是光纖光纜技術(shù)專利主要申請(qǐng)國家。2002年之前，美國和日本的相關(guān)專利申請(qǐng)較多，但2002年后，美國和日本的專利申請(qǐng)出現(xiàn)下降趨勢(shì)。2008年以后，中國加速了光纖光纜技術(shù)專利的申請(qǐng)，特別是2010年后，中國專利年申請(qǐng)數(shù)量幾乎占到全球年申請(qǐng)數(shù)量的60%以上，是光纖光纜技術(shù)專利新一輪增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。

2、光纖光纜技術(shù)分布和最新動(dòng)向

在熱點(diǎn)技術(shù)方面，包含多層的芯或包層的光導(dǎo)纖維、帶有包層的光導(dǎo)纖維和由再加熱軟化的玻璃管、棒、纖維或細(xì)絲制造玻璃纖維或細(xì)絲等光纖技術(shù)最近三年的專利申請(qǐng)量達(dá)到各自專利總量的30%以上，相對(duì)自身發(fā)展較快。此外，用于為光導(dǎo)纖維提供抗拉強(qiáng)度和外部保護(hù)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、包括至少1個(gè)電導(dǎo)體連同光導(dǎo)纖維共同構(gòu)成的電纜、芯和包層纖維組成的光導(dǎo)纖維和不同種類玻璃組成的光導(dǎo)纖維等技術(shù)也有較快發(fā)展。2015年以來，光纖光纜技術(shù)領(lǐng)域涌現(xiàn)出一批新技術(shù)。在光纖預(yù)制棒方面，出現(xiàn)了拋光磨削劑、拋光劑、拋光研磨裝置、裝夾裝置以及運(yùn)輸搬運(yùn)裝置等新技術(shù)；在光纖方面，出現(xiàn)了羧酸金屬鹽阻燃新材料、拉絲余長(zhǎng)監(jiān)測(cè)和涉及納米材料改性的塑料光纖及其制備方法等新技術(shù)；在光纜方面，出現(xiàn)了改性聚丙烯或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的材料和光纜應(yīng)急搶修車等新技術(shù)。

3、國外主要機(jī)構(gòu)的技術(shù)布局

日本住友電工公司、日本藤倉公司、日本古河電氣有限公司和美國康寧公司等國外主要機(jī)構(gòu)專利數(shù)量較多，在光纖預(yù)制棒、光纖和光纜等技術(shù)領(lǐng)域都有較好的布局，但近年來專利申請(qǐng)數(shù)量偏少。日本住友電工公司作為光纖光纜的專利領(lǐng)頭羊，專利數(shù)量達(dá)到1205件，技術(shù)布局全面。光纖核心專利技術(shù)包括：光纖線路識(shí)別方法、色散位移光纖、色散補(bǔ)償光纖、具有不同部分覆層的微結(jié)構(gòu)光纖、用于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的具有額外包層的光纖、通過化學(xué)氣相沉積涂覆碳的光纖和用于光學(xué)模塊的微結(jié)構(gòu)光纖等；光纜核心專利技術(shù)包括：具有最硬樹脂層保護(hù)套的通信光纜、用于潛艇或中繼通信的光纜、防水通信光纜和涂覆紫外線固化樹脂的光纜等。日本藤倉公司擁有671件專利，位居全球第2，其技術(shù)布局與住友電工公司具有一定的相似性。美國康寧公司擁有377件專利，技術(shù)布局全面，在光纜方面具有較多高引用的專利。光纖核心專利技術(shù)包括：多層聚合物涂層的可熔斷光纖、用于長(zhǎng)距離和超長(zhǎng)距離網(wǎng)絡(luò)放大器的光纖（海底應(yīng)用）、保偏光纖制造以及包含反應(yīng)性單體和光引發(fā)劑的可輻射固化組合物的光纖涂層等；光纜核心專利技術(shù)包括：用于光通信網(wǎng)絡(luò)的預(yù)連接室外光纜、用于光纖通信網(wǎng)絡(luò)的光纖配線光纜組件、具有圍繞分離層護(hù)套的光通信光纜、用于光纖到本地網(wǎng)絡(luò)的光纖分配纜、含低密度聚乙烯材料的通信光纜、含苯乙烯等填充材料的通信光纜、具有水溶脹層的多媒體光纜、具有光電傳感器的集成電纜和傳輸光學(xué)數(shù)據(jù)的集成電纜等。

4、國內(nèi)主要機(jī)構(gòu)的技術(shù)布局

2008年以來，江蘇亨通光電股份有限公司、長(zhǎng)光通信光纖光纜股份有限公司和江蘇中天科技股份有限公司等主要機(jī)構(gòu)專利申請(qǐng)數(shù)量持續(xù)增多，并呈現(xiàn)出研發(fā)重心向光纜集中，積極布局光纖預(yù)制棒技術(shù)的特點(diǎn)。江蘇亨通光電股份有限公司是我國光纖光纜專利最多的機(jī)構(gòu)，擁有267件專利，其中一半以上的專利集中在光纜技術(shù)上。長(zhǎng)飛光纖光纜股份有限公司是我國光纖光纜專利技術(shù)布局最全的企業(yè)，專利數(shù)量達(dá)到261件，其中包含多層的芯或包層的光導(dǎo)纖維方面的專利在全球機(jī)構(gòu)中都有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。光纖核心專利技術(shù)包括：低衰減、彎曲不敏感和大有效面積的單模光纖，各種類型的單模光纖，各種類型的多模光纖，包括抗彎曲多模光纖、漸變折射率抗彎曲多模光纖和高帶寬多模光纖，適合高速大預(yù)制棒制造具有低偏振模色散單模光纖的方法等；光纜核心專利技術(shù)包括：具有耐高溫、耐高電壓、防火阻燃和防鼠防蟻防嚙等功能的光纜，光電復(fù)合纜，全干式四根平行加強(qiáng)件無套管式光纖帶光纜等。江蘇中天科技股份有限公司擁有159件專利，在光纖預(yù)制棒和特殊用途光纜方面具有一定的技術(shù)儲(chǔ)備，特別是在海底光纜方面具有較多專利布局[2]。中國國家電網(wǎng)的132件專利主要集中在光纜監(jiān)測(cè)和維修方面。光纜核心專利技術(shù)包括：用于光纖復(fù)合相線的在線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法、骨架式線纜、通信光纜應(yīng)急搶修車、光纜接續(xù)方法、融冰線路防雷擊光纖復(fù)合架空地線光纜和光纜護(hù)管端口密封吊圈等。烽火通信科技股份有限公司擁有102件專利，技術(shù)布局全面。光纜核心專利技術(shù)涉及各種形式、用途的光纜，包括：第三代移動(dòng)通信技術(shù)設(shè)備連接用光纜、紫外線光纜、復(fù)合型油氣軟管、蝶型光纜、雙層大芯數(shù)層絞式光纜、雙層絞全干式光纜、易剝離的微型分支光纜和樓宇布線的可開天窗式光纜等。江蘇富通集團(tuán)有限公司擁有79件專利，主要布局在光纖預(yù)制棒和光纖方面，在光纜技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠季州^少。

5、結(jié)束語

本文聚焦光纖光纜專利技術(shù)，剖析了國內(nèi)外主要機(jī)構(gòu)的技術(shù)布局，希望能為我國光纖光纜研發(fā)創(chuàng)新、市場(chǎng)開拓及技術(shù)應(yīng)用提供參考借鑒。（1）重視專利戰(zhàn)略，謀劃全球布局，探索潛在的國外市場(chǎng)。我國的相關(guān)機(jī)構(gòu)已成為光纖光纜專利新一輪增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力，應(yīng)強(qiáng)化全球?qū)＠谋＠庾R(shí)，重視基于專利合作條約進(jìn)行專利申請(qǐng)，積極探索并嘗試進(jìn)入巴西、俄羅斯、印度、南非和墨西哥等潛在市場(chǎng)。（2）圍繞國家光通信戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)，加強(qiáng)未來重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)。我國的相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)超高速、超大容量和超長(zhǎng)距離光通信光纖光纜的研發(fā)和應(yīng)用，并積極布局智能光纜，重點(diǎn)研發(fā)智慧互聯(lián)小區(qū)的可信網(wǎng)絡(luò)。（3）鼓勵(lì)中小企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展，營造產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)。目前，我國應(yīng)圍繞核心巨頭，鼓勵(lì)建立一批具有自主技術(shù)和創(chuàng)新能力的中小企業(yè)，形成全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋且實(shí)力雄厚的產(chǎn)業(yè)群，以提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力及風(fēng)險(xiǎn)承受力。

參考文獻(xiàn)

[1] 陶智勇，蔡進(jìn).我國光纖技術(shù)演進(jìn)與發(fā)展的幾個(gè)階段[J].光通信技術(shù)，2010，34（1）：59-61.

[2] 李澤朋，陳國亮，李宏彥.淺談光纖光纜和通信電纜技術(shù)的發(fā)展[J].科技廣場(chǎng)，2008，（3）：42-44.