【文章內(nèi)容簡介】 r 的發(fā)展而引發(fā)的 IP 業(yè)務(wù)、移動(dòng)通信業(yè)務(wù)和對多媒體通信需求的迅速增長，以及加入 WTO 帶來的電信業(yè)開放，將出現(xiàn)多家通信運(yùn)營商相互競爭的局面，從而引發(fā)新一輪的通信網(wǎng)建設(shè)高潮，使我國的光通信行業(yè)呈現(xiàn)出巨大的市場前景，其中光無源器件的技術(shù)突破將起重大作用。 光通訊產(chǎn)業(yè)是帶動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)增長、結(jié)構(gòu)升級的支柱產(chǎn)業(yè)和增強(qiáng)綜合國力的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。微透鏡核心技術(shù)將大力推動(dòng)DWDM 等大容量通訊系統(tǒng)類高階光無源器件的發(fā)展，提升我國的整體光通信產(chǎn)業(yè)水平，使未來能夠研發(fā)生產(chǎn)更多的符合 DWDM 主流系統(tǒng)的高附加值的光無源器件。微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告 隨著光電子及光通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，微球透鏡耦合器件及光學(xué)元件應(yīng)用非常廣泛。它不僅應(yīng)用于光通信產(chǎn)業(yè)，而且光電子信息處理產(chǎn)品行業(yè)正在向小型化、多品種方向發(fā)展?，F(xiàn)在廣泛用于數(shù)碼相機(jī)鏡頭、手機(jī)鏡頭、DVD 鏡頭、監(jiān)視器鏡頭等。根據(jù)報(bào)道將來汽車也會(huì)使用大量的監(jiān)控鏡頭，其市場逐步擴(kuò)展。 市場趨勢分析 市場現(xiàn)狀我國的光通信的技術(shù)開發(fā)始于七十年代，此后，中國信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，雖然取得了較大的成績，但與世界發(fā)達(dá)國家相比，仍存在較大差距。從現(xiàn)在起到 2022 年，是中國實(shí)現(xiàn)第二步戰(zhàn)略目標(biāo)，向第三步戰(zhàn)略目標(biāo)邁進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期。國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必將形成新的光通信市場的需求，光通信在整個(gè)通信領(lǐng)域內(nèi)的比重越來越大，尤其是新技術(shù)的注入，發(fā)展高速寬帶光纖接入網(wǎng)，促使干線網(wǎng)、農(nóng)業(yè)網(wǎng)、市話網(wǎng)、局域網(wǎng)和接入網(wǎng)的光纖化?！笆晃濉逼陂g，我國信息產(chǎn)業(yè)仍將保持 2～3 倍于國民經(jīng)濟(jì)增速的發(fā)展趨勢。在未來 5 年內(nèi)，我國光通信仍將以 15～20%的速度發(fā)展，2022 年，我國的光通信產(chǎn)品市場規(guī)模占世界市場總微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告規(guī)模的 10%左右，預(yù)計(jì)到 2022 年，這個(gè)比例將提高到 12%。隨著中國加入世界貿(mào)易組織（WTO） 、通信業(yè)的改革開放、西部大開發(fā)、計(jì)算機(jī)和英特網(wǎng)的發(fā)展使用戶對帶寬的需求劇增等因素對中國的光電器件市場將發(fā)生積極影響。作為基本光學(xué)元件的透鏡，在光電子技術(shù)領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代辦公設(shè)備、現(xiàn)代視聽設(shè)備、現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備、現(xiàn)代光通信和光電子技術(shù)中是實(shí)現(xiàn)光開關(guān)、光隔離、光衰減、光增強(qiáng)、光準(zhǔn)直、光圖像信息處理等技術(shù)不可缺少的光學(xué)元件。 市場發(fā)展趨勢由于光傳輸速度快、信息傳遞量大，促使寬帶通信網(wǎng)的建設(shè)迅速發(fā)展起來，由于光子技術(shù)較電子技術(shù)的**些優(yōu)勢使光子儀器如光子計(jì)算機(jī)等發(fā)展較快，使光學(xué)器件的市場用量猛增，發(fā)展前景看好。世界光學(xué)器件的市場需求增長很快。1975 年有源光電子元件約占全球光纖元件總值的 16%，到 2022 年這個(gè)比例上升到40%（ 億美元） 。其中涵蓋發(fā)射器、接收器、收發(fā)器、光纖和半導(dǎo)體光放大器以及其它有源元件，依照這種強(qiáng)勢增長將繼續(xù)下去，到 2022 年將達(dá)到 52%的份額。微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告光無源元件包括連接器、耦合器、分光器、濾波器和光學(xué)開關(guān)等。全球光纖通信元件的發(fā)展趨勢如下表。表 32 全球光纖通信元件的發(fā)展趨勢 單位：百萬美元 年份元件類型1995 2022 2022 2022 2025光 纜 1791 4512 8596 22520 40360連接器 158 484 1262 6610 23400發(fā)射器 1175 3180 9150 81900 289000接收器 390 1060 3050 22300 55800耦合器/分光器 55 125 289 1510 5320光放大器 390 2050 4330 14100 38300濾波器 40 340 890 5500 25300光學(xué)開關(guān) 55 505 2390 15800 86500其他元件 405 3590 4490 37450 175000總 計(jì) 4459 15846 34447 207690 738980今后兩年內(nèi)，我國計(jì)劃將在 18 條干線長達(dá) 3 萬公里的光纜微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告上使用波分復(fù)用技術(shù)，預(yù)計(jì)到 2022 年 DWDM 的投入，將從 2022年的 ～ 億美元增加到 30 億美元，這將需要大量的微球透鏡。 市場需求與預(yù)測七十年代以來，通信業(yè)發(fā)展的浪潮從北美、歐洲、日本興起，逐漸向全球席卷。近二十多年世界通信業(yè)以平均年增長 40%左右的速度發(fā)展，截止 2022 年，全球通信業(yè)的市場總產(chǎn)值已突破了18000 億美元，成為全球第一大產(chǎn)業(yè)。其中光通信元器件的市場銷售額達(dá)到 200 億美元。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測，在今后 25 年里，無源元件在光纖元件銷售額中將取得最快的增長，平均每年增長 20%，2022 年光通信元器件銷售額增長到 310 億美元，2022 年將超過 1500 億美元。改革開放 20 多年來，我國信息產(chǎn)業(yè)得到了空前發(fā)展，平均年增長率達(dá)到 40%～50%，到 2022 年，信息產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值達(dá)到12022 億元。預(yù)計(jì)未來幾年我國信息產(chǎn)業(yè)年均增長速度達(dá)到20%。到 2022 年，信息產(chǎn)業(yè)的總規(guī)?？蛇_(dá)到 25000 億元。我國光通訊產(chǎn)業(yè)在未來 20 年將以 15～20%的速度發(fā)展。預(yù)計(jì)到 2022 年國內(nèi)主要光通信產(chǎn)品年生產(chǎn)能力的增長情況：光纖能微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告力達(dá)到 22002500 公里；光傳輸系統(tǒng)能力達(dá)到 60～80 萬端；光源和探測器件能力達(dá)到 150～200 萬只；光纖活動(dòng)連接器能力達(dá)到 1200～1500 萬只。光通訊產(chǎn)品的產(chǎn)值達(dá)到 900～1000 億元，從而使我國光通信總產(chǎn)值占全球光通信市場的份額將由 2022 年的 9%，增長到 2022 年的 12%。根據(jù) RHK、CCID 等市場調(diào)查機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)分析，由于中國電信的分拆以及全球制造業(yè)向中國轉(zhuǎn)移等因素，到 2022 年前國內(nèi)的增長速度將高于全球的增長速度。 光電子產(chǎn)品的市場需求數(shù)碼相機(jī)的換代頻率一般為 4 年，預(yù)計(jì) 2022 年市場需求達(dá)到 1 億部， 一個(gè)數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)元件需求平均按 8 片計(jì)算，鏡片需求為 8 億片。另市場研究公司 STRATEGY ANALYTICS 公布的數(shù)據(jù)表明，從 2022 年至 2022 年，全球照相手機(jī)的銷售量將以平均每年 55%的速度增長，預(yù)計(jì)到 2022 年照相手機(jī)的銷售量將達(dá)到7 億部，平均每部需光學(xué)元件 片計(jì)算約需 億片。監(jiān)視鏡頭在我國每年約需 1 億只，每只鏡頭需光學(xué)元件 4 片， 共需4 億片。 所以，市場需求應(yīng)用數(shù)量較大， 一時(shí)難以滿足需要。 行業(yè)與產(chǎn)品市場前景微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告 領(lǐng)域微球透鏡市場需求量將隨著 DWDM（密集波分復(fù)用系統(tǒng)）逐漸成為市場主流而迅速增大。由于我國信息量的迅速增長，1996 年后我國開始采用 DWDM 光波分復(fù)用技術(shù)，提高傳輸速度和載波密度，基本上從技術(shù)上解決了大容量的問題，實(shí)現(xiàn)了光纖通信的突破。微球透鏡主要用于光準(zhǔn)直器、光回旋器及光隔絕器等 DWDM微光學(xué)被動(dòng)組件中，這些組件都是關(guān)鍵組件，隨著 DWDM 系統(tǒng)的逐漸成為市場主流，這些組件的需求也會(huì)大幅提高，將會(huì)帶動(dòng)對微球透鏡的市場需求量。隨著光通信技術(shù)在我國迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，光耦合器件的需求量將不斷擴(kuò)大，有專家預(yù)測，隨著光耦合器件需求的擴(kuò)大化，其關(guān)鍵的基本微小光學(xué)元件透鏡也將成倍增長，而微球透鏡會(huì)以其性能和價(jià)格的優(yōu)勢占領(lǐng)更大的市場。國際光通訊的不景氣、近期北美泡沫經(jīng)濟(jì)已波及我國光通信產(chǎn)業(yè)，但由于中國市場的需求大、電話發(fā)展還有待提高，受到國際的沖擊小。國內(nèi)光通信市場仍處于上升期。微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告光通信產(chǎn)業(yè)有廣闊的市場前景。通信業(yè)務(wù)的不斷增加、網(wǎng)絡(luò)通信容量壓力的增大、傳輸寬帶化的發(fā)展，促使現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)向光網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，從而對光通信產(chǎn)品產(chǎn)生了巨大的需求。未來 5 年，我國高速寬帶通信網(wǎng)、本地網(wǎng)、接入網(wǎng)和與有線電視分配網(wǎng)等的建設(shè)規(guī)模將進(jìn)一步發(fā)展，光纜網(wǎng)絡(luò)將基本覆蓋全國城鄉(xiāng)，通信業(yè)作為“十一五”規(guī)劃的發(fā)展重點(diǎn)，我國將建立具有相當(dāng)規(guī)模、面向未來、結(jié)構(gòu)合理、高速寬帶的國家信息網(wǎng)絡(luò)體系，為全面推進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)信息化奠定基礎(chǔ)。到“十一五”規(guī)劃末，我國光纜總長度將達(dá)到 250 萬公里，因此光傳輸系統(tǒng)、半導(dǎo)體光電子器件、光耦合器、光纖放大器等光通信產(chǎn)品市場將成倍增長。根據(jù)規(guī)劃，2022年我國信息產(chǎn)業(yè)市場的總規(guī)模將比 2022 年翻一番。而帶寬和傳輸速率的有限性已成為制約我國信息化的瓶頸。通信、網(wǎng)絡(luò)、特別是寬帶網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，將為光通信產(chǎn)業(yè)提供相當(dāng)大的市場容量和廣闊前景?；ヂ?lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展和對數(shù)據(jù)通信服務(wù)需求的不斷增長是光纖市場發(fā)展的主要?jiǎng)恿?，光纖已成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，市場規(guī)模正以 10 年增長 100 倍的速度發(fā)展。目前世界上大約有60～80%的通信業(yè)務(wù)通過光纖傳輸，預(yù)計(jì)到 2022 年國際間的信息微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告流量將比現(xiàn)在增加 10 倍左右。全光網(wǎng)絡(luò)、太比特速率及多路應(yīng)用技術(shù)的突破為光纖通信產(chǎn)品開拓了更為廣闊的前景。未來產(chǎn)品電子信息技術(shù)與光學(xué)技術(shù)日益結(jié)合的科技發(fā)展趨勢，以及消費(fèi)類電子圖像信息處理產(chǎn)品市場的飛速發(fā)展，將極大推動(dòng)光學(xué)元件市場的快速增長，這也是整個(gè)行業(yè)的發(fā)展方向也為本公司創(chuàng)造了發(fā)展的機(jī)遇。微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告第四章 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模 產(chǎn)品大綱擬定本擴(kuò)建工程的產(chǎn)品大綱為：年產(chǎn)微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件 1650 萬片，1 年達(dá)產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)月產(chǎn)能 150 萬片（1 年按生產(chǎn) 11 個(gè)月計(jì)算） 。 建設(shè)內(nèi)容根據(jù)產(chǎn)品大綱，考慮公司現(xiàn)有生產(chǎn)條件和技術(shù)能力，確定本項(xiàng)目的主要建設(shè)內(nèi)容為：⑴新增主要生產(chǎn)設(shè)備、儀器共計(jì) 83 臺(tái)（套） ，其中：進(jìn)口設(shè)備、儀器 76 臺(tái)（套） ，在國內(nèi)購置設(shè)備、儀器 7 臺(tái)（套） 。⑵利用現(xiàn)有生產(chǎn)廠房面積約 2250 平方米，主要用于粗加工、精磨、研磨、工程檢測、磨邊芯取、鍍膜、洗凈、鍍膜、檢測等。⑶調(diào)整現(xiàn)有水、電、氣的安裝，如穩(wěn)壓、電源配置、供水、氣路改造等。微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品品種生產(chǎn)的產(chǎn)品：微球透鏡光耦合器件系列光學(xué)元件。 產(chǎn)品性能及參數(shù)漸變模式—— 沿軸心漸變回波損耗—— 65dB插入損耗—— 透 光 性—— %光學(xué)偏心度—— 60 秒微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告第五章 工藝技術(shù)和設(shè)備購置方案 工藝技術(shù)微球透鏡表面為球面，技術(shù)關(guān)鍵取決于工藝，**激光科技有限公司掌握的關(guān)鍵技術(shù)屬于切割、拋光、研磨的后道工序。本項(xiàng)目所涉及的微球透鏡、微球透鏡光耦合器件生產(chǎn)技術(shù)來源于本公司研發(fā)部門與**郵電科學(xué)研究院、**科技大學(xué)共同研制的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特殊光學(xué)零件的制造、加工、檢測技術(shù)。**郵電科學(xué)研究院、**科技大學(xué)技術(shù)力量雄厚，具備強(qiáng)大的科研成果轉(zhuǎn)化能力，為本項(xiàng)目的實(shí)施奠定了扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。 工藝技術(shù)：在國內(nèi)光學(xué)加工中，使用的粗加工滾圓通常采用金剛石砂輪外圓磨削，兩端間用頂針固定，因玻璃較脆，加工的直徑偏小，裝夾時(shí)容易破裂，最小只能加工到小 216。 5mm，再小一點(diǎn)就無法加工。為保證粗加工外圓符合要求，公司將機(jī)械加工原理與光學(xué)加工工藝相結(jié)合，自制無心外圓加工設(shè)備，可將玻璃毛料加工成直徑為小 216。 2mm 的圓形棒。待加工的玻璃圓棒料一般為 100mm 長，而光透鏡長度僅為微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告5mm 左右，如果采用常規(guī)玻璃外切機(jī)加工，因其金剛石鋸片厚度達(dá) 3mm，極其浪費(fèi)原材料，且成本高。為此，公司采用電子行業(yè)出現(xiàn)的新型內(nèi)切機(jī)取代傳統(tǒng)外切機(jī)，其金剛石鋸片厚度僅 左右，是原外切鋸片的 1/10，大大降低了材料損耗，而且加工光潔度高，操作簡易，適合批量加工。：主要解決球面面形突變不穩(wěn)定問題及提高光潔度。由于微小型光透鏡的曲率半徑一般為 R12mm，裝夾及拋光均為難點(diǎn)，為此公司采用了彈性夾持方式，它能固緊被加工的光透鏡，而且不損壞上下盤，同時(shí)采取單軸單料加工，光潔度控制在盤上檢查（顯微鏡） ，光圈在樣板球上加放大鏡，既方便操作又能讓使用者較容易控制，很好地控制了批量加工中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題。：主要解決微小型光透鏡的較小直徑及保證中心偏差。光透鏡磨邊要求 216。 1（+）mm，C。國內(nèi)光學(xué)設(shè)備均不能加工到此精度。為達(dá)到加工精度要求，在國產(chǎn)磨邊機(jī)上進(jìn)行了改造。⑴更換控制凸輪，使磨邊砂輪進(jìn)刀量分步實(shí)施，運(yùn)轉(zhuǎn)周期從0176。 360176。：0176。90176。前期快進(jìn)刀，靠近光透鏡的外圓；90176。 微球透鏡耦合器件系列光學(xué)元件擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告270176。慢進(jìn)刀，使透鏡主輪轉(zhuǎn) 7 轉(zhuǎn)完成磨削；270176。 360176。為光刀時(shí)間。另外還改進(jìn)了磨邊砂輪的配方，采用樹脂結(jié)合劑，以保證磨邊外圓的光潔度。⑵利用特殊材料制作裝夾夾具，增強(qiáng)夾緊力以保持光透鏡不偏離中心，此夾具的采用很好的解決了光透鏡的磨邊形狀及中心校正。 8176。斜角的加工：端面 8176。斜角加工難點(diǎn)是不易裝夾。目前國內(nèi)尚無成熟工藝可