高校群打造武漢光通信產(chǎn)業(yè)鏈

高揚(yáng)

今天，“一束光”已成為“一座城”，從最初光通信產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的探索者，到如今激光器、面板、存儲(chǔ)器芯片集群的國(guó)家隊(duì)，光通信已經(jīng)形成世界級(jí)產(chǎn)業(yè)集群。

武漢的高新產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)在于光電信息，久負(fù)盛名的“武漢·中國(guó)光谷”每年都有數(shù)百億元的技工貿(mào)總收入，光纖生產(chǎn)規(guī)模世界排名第三。

武漢東湖高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，因?yàn)榫嚯x主城區(qū)較遠(yuǎn)，這里一度被戲稱為“武漢地圖外兩厘米的地方”。不過現(xiàn)在，它有著更為人熟知的名字——“中國(guó)光谷”。40多年前，我國(guó)第一根光纖就在這里誕生，這里也是我國(guó)第二個(gè)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)。

武漢作為中國(guó)第一根光纖的發(fā)源地，是光通信產(chǎn)業(yè)重要的研發(fā)基地。武漢憑借其中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）、華中科技大學(xué)等48所高等院校、中央及省部屬科研院所以及國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，持續(xù)保持著強(qiáng)勁的積極進(jìn)取和研發(fā)探索精神，在光通信領(lǐng)域開拓創(chuàng)新，一路領(lǐng)跑，為武漢地區(qū)經(jīng)濟(jì)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

今天，“一束光”已成為“一座城”，從最初光通信產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的探索者，到如今激光器、面板、存儲(chǔ)器芯片集群的國(guó)家隊(duì)，光通信已經(jīng)形成世界級(jí)產(chǎn)業(yè)集群。從企業(yè)數(shù)量看，光通信產(chǎn)業(yè)在東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)的企業(yè)占60%左右，是光通信企業(yè)的主要產(chǎn)業(yè)承載地。

“武漢·中國(guó)光谷”在全國(guó)諸多“光谷”中具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和科研優(yōu)勢(shì)，其周邊龐大的高校群落、豐富的科研資源讓它的發(fā)展如虎添翼。在這里，高校教學(xué)與產(chǎn)業(yè)一線緊密相連，師生在課堂上潛心鉆研，課外到企業(yè)中實(shí)踐。

武漢郵科院開啟中國(guó)光纖通信時(shí)代

作為中國(guó)第一根光纖的發(fā)源地，武漢郵電科學(xué)研究院是光通信產(chǎn)業(yè)重要的研發(fā)基地。

早在1973年，世界光纖通信尚未實(shí)際應(yīng)用。武漢郵科院就開始研究光纖通信。由于采用了石英光纖、半導(dǎo)體激光器和編碼制式通信機(jī)正確的技術(shù)路線，使我國(guó)在發(fā)展光纖通信技術(shù)上少走了不少?gòu)澛贰?/p>

1976年，我國(guó)的第一根符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)用化光纖在武漢郵科院誕生，首創(chuàng)我國(guó)實(shí)用化光纖的制作方法和制造設(shè)備。趙梓森作為技術(shù)帶頭人，被稱為“中國(guó)光纖之父”。

1981年，武漢郵科院在國(guó)內(nèi)率先開發(fā)出光纖通信用長(zhǎng)波長(zhǎng)光器件。

1982年，我國(guó)第一個(gè)光纖通信系統(tǒng)工程在武漢開通。從此，中國(guó)的光通信進(jìn)入實(shí)用階段，中國(guó)也走進(jìn)數(shù)字通信時(shí)代。

趙梓森團(tuán)隊(duì)后來(lái)又完成了數(shù)十項(xiàng)由短及長(zhǎng)的光纖通信架設(shè)工程。其中，1993年完成的全長(zhǎng)3046公里的“京漢廣工程”，跨越北京、湖北、湖南、廣東等6省市，是當(dāng)時(shí)中國(guó)也是世界上最長(zhǎng)的架空光纜通信線路。

30多年間，武漢郵科院研發(fā)的技術(shù)投入到市場(chǎng)，為光纖通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。武漢郵科院曾與荷蘭Philips公司在武漢成立了“長(zhǎng)飛光纖光纜公司”，后來(lái)又成立了自己生產(chǎn)光纖光纜的工廠，隸屬“烽火通信”公司管理。這兩家企業(yè)都逐漸成長(zhǎng)為光纖通信產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)。

武漢郵科院還把光纖制造技術(shù)轉(zhuǎn)讓給江蘇的亨通線纜廠和其他廠商，帶動(dòng)了中國(guó)的光纖光纜產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)在，中國(guó)的光纖通信產(chǎn)量和市場(chǎng)占有率是世界第一。

過去，武漢郵科院是中國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)源基地;未來(lái)，這里還將成為全產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)跑先鋒。

高校群為“中國(guó)光谷”提供智力支持

武漢憑借著高校以及實(shí)驗(yàn)室資源，持續(xù)保持著強(qiáng)勁的研發(fā)力量，不斷在光通信領(lǐng)域開拓創(chuàng)新。

對(duì)于立志在光電信息領(lǐng)域發(fā)展的人來(lái)說，很有必要走近這個(gè)高校群落一睹芳容。依托于武漢大學(xué)、華中科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、湖北工業(yè)大學(xué)、華中師范大學(xué)等18所高等院校，以及中科院武漢分院、武漢郵電科學(xué)研究院等56家科研院所共20萬(wàn)科研人員，“武漢·中國(guó)光谷”建立起了以企業(yè)為主體，大學(xué)、科研院所為后盾的多層次、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)創(chuàng)新體系。

在這些高校中，與“光谷”的發(fā)展密切相關(guān)的專業(yè)設(shè)置幾乎一應(yīng)俱全。電子信息科學(xué)與技術(shù)、光信息科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、微電子學(xué)等專業(yè)，不同的院校，各有千秋。其中，尤以華中科技大學(xué)為代表的光電子學(xué)科最為知名。

在東湖開發(fā)區(qū)，華中科技大學(xué)于上世紀(jì)80年代建成了全國(guó)第一個(gè)激光技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，90年代初建立了第一個(gè)國(guó)家激光工程研究中心。

華中科技大學(xué)的光電子科學(xué)與工程學(xué)院歷史悠久、久負(fù)盛名。學(xué)院下設(shè)“光纖通信與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)研究所”、“激光研究所”、“光電信息技術(shù)研究所”及“光電子技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心”，并擁有激光加工國(guó)家工程研究中心、物理電子學(xué)、光學(xué)工程、光電信息工程的博士點(diǎn)和碩士點(diǎn)，電子科學(xué)與技術(shù)博士后流動(dòng)站，以及“電子與通信工程”“光學(xué)工程”兩個(gè)工程碩士點(diǎn)。

該學(xué)院的重點(diǎn)科研方向有：光纖通信技術(shù)與傳感、高功率激光器、激光加工裝備工藝、微光電機(jī)系統(tǒng)技術(shù)等，基本覆蓋了激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的高水平專業(yè)人才培養(yǎng)方向。

該學(xué)院十分重視科研成果的開發(fā)與轉(zhuǎn)化，科研成果直接服務(wù)于“武漢·中國(guó)光谷”建設(shè)，例如，以激光科技產(chǎn)業(yè)和國(guó)家工程研究中心的品牌支撐了華工科技產(chǎn)業(yè)股份有限公司的上市，使之成為我國(guó)第一個(gè)以激光為主業(yè)的上市公司。為加快科研成果的推廣應(yīng)用，該學(xué)院先后組建了武漢華工激光工程有限責(zé)任公司、武漢華工恒信激光有限公司，在科技成果轉(zhuǎn)化和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化上成果卓著。

華中科技大學(xué)的光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生，主要從事光通信領(lǐng)域的工作，比較理想的本地單位主要有武漢中科院、華工科技、長(zhǎng)飛、七〇九研究所、七二二研究所、長(zhǎng)江通信等，外地的則主要集中在上海、廣東等沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，如華為等規(guī)模較大的通信集團(tuán)。誘人的就業(yè)前景讓莘莘學(xué)子“求知在華中科技，成才在全國(guó)各地”。

2003年，武漢光電國(guó)家研究中心依托華中科技大學(xué)組建，面向信息光電子、能量光電子和生命光電子三大領(lǐng)域開展研究。在趙梓森、姜德生兩位中國(guó)工程院院士的牽頭下，武漢光電國(guó)家研究中心圍繞光通信系統(tǒng)、光纖光纜、光電器件三個(gè)主要研究方向開展研究，效果顯著。

2016年，華中科技大學(xué)王健教授領(lǐng)導(dǎo)的多維光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室在光纖OAM通信方面開展了廣泛研究，他們?cè)O(shè)計(jì)了多種新型的OAM光纖結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高速、大容量、高頻譜效率、穩(wěn)定的OAM傳輸。

在光纖OAM復(fù)用傳輸實(shí)驗(yàn)上，王健教授團(tuán)隊(duì)通過與烽火藤倉(cāng)科技有限公司合作，成功演示了OAM空分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用結(jié)合的混合無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。這項(xiàng)技術(shù)有望在將來(lái)大容量無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中得到應(yīng)用。

另外，還有武漢大學(xué)、武漢理工大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）等高校云集，為光通信提供智力支持。

武漢理工大學(xué)教授、中國(guó)工程院院士姜德生，數(shù)十年來(lái)一直從事光纖傳感新技術(shù)的研究，經(jīng)過學(xué)科交叉與技術(shù)集成研究與開發(fā)出一系列創(chuàng)新性成果。在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)了光纖傳感技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化;打破了國(guó)外技術(shù)封鎖，形成了具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套生產(chǎn)技術(shù)與裝備。

從烽火、長(zhǎng)飛到中國(guó)信科

武漢的光通信產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)企業(yè)主要分布光谷，這是第一個(gè)國(guó)家級(jí)光通信產(chǎn)業(yè)基地。從企業(yè)數(shù)量看，光通信產(chǎn)業(yè)在光谷的企業(yè)占60%左右，是光通信企業(yè)的主要產(chǎn)業(yè)承載地。

光通信企業(yè)走在產(chǎn)業(yè)的前沿，企業(yè)的技術(shù)提升，將直接給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)效益。

目前，武漢聚集了烽火集團(tuán)、長(zhǎng)飛光纖光纜、武漢郵電科學(xué)研究院、武漢凡谷、華工正源光子等具備相當(dāng)實(shí)力的通信企業(yè)，通信產(chǎn)品涉及光纖光纜、光電器件、光傳輸設(shè)備、光接入設(shè)備、接插器件等多種類別，具備一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)綜合配套能力。

其中，光纖光纜和光接入設(shè)備方面占有比較優(yōu)勢(shì)，以光纖光纜為主導(dǎo)的通信產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)際水平大體同步，光纖占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額30%以上。代表企業(yè)是長(zhǎng)飛光纖光纜和烽火通信，在光接入領(lǐng)域代表中國(guó)領(lǐng)先水平。

在技術(shù)研發(fā)上，烽火通信在武漢地區(qū)光通信領(lǐng)域具有極大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在專利申請(qǐng)總量上領(lǐng)先于其他公司。其中，發(fā)明專利數(shù)量?jī)H次于武漢郵科院。

長(zhǎng)飛光纖擁有的光纖光纜制備技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是目前我國(guó)光纖光纜行業(yè)唯一的企業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。在通信光纖、特種光纖、光纜和光纖設(shè)備技術(shù)等領(lǐng)域，擁有條件和能力同時(shí)對(duì)預(yù)制棒、光纖、特種光纖、光纖應(yīng)用等技術(shù)進(jìn)行系列攻關(guān)的研究機(jī)構(gòu)。

目前，長(zhǎng)飛光纖生產(chǎn)的世界最大的預(yù)制棒，一根直徑20厘米、長(zhǎng)3米的光棒，可以拉出7500公里“比頭發(fā)絲兒還細(xì)”的光纖。

除此以外，一批國(guó)家重大項(xiàng)目落地武漢，也將為武漢光通信技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)新的面貌。

2017年，總投資240億美元的國(guó)家存儲(chǔ)器基地項(xiàng)目正式開工，2020年全面建成后，年產(chǎn)值將超過100億美元，實(shí)現(xiàn)我國(guó)集成電路存儲(chǔ)芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展“零”的突破。

2018年4月26日，國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心落戶武漢，承載解決我國(guó)信息光電子制造業(yè)“關(guān)鍵和共性技術(shù)協(xié)同研發(fā)”并“實(shí)現(xiàn)首次商業(yè)化”的戰(zhàn)略任務(wù)，成為推進(jìn)“中國(guó)制造2025”在信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域落地的主體力量。

《科學(xué)美國(guó)人》雜志曾評(píng)價(jià)說：“光纖通信是二戰(zhàn)以來(lái)最有意義的四大發(fā)明之一。如果沒有光纖通信，就不會(huì)有今天的互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

武漢，在中國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)中占據(jù)著重要的戰(zhàn)略地位。目前，武漢建成了國(guó)內(nèi)最大的光纖光纜產(chǎn)業(yè)基地，銷量全球第一、光器件研發(fā)生產(chǎn)全國(guó)第一、通信系統(tǒng)設(shè)備領(lǐng)域研發(fā)位居全球第一方陣。