基于專利分析的光纖光纜技術發展研究

張雪

摘 要：光纖光纜是光網絡或光鏈路中光信號從一端傳送到另一端的物理媒介，具有比銅纜節能、抗干擾、容量大和速率高等優勢[1]，已成為信息化社會中信息的主要傳輸媒介，在通信、交通、工業、醫療和教育等領域得到廣泛應用。本文將以全球光纖光纜技術專利為研究對象，從光纖光纜整個生產鏈的角度分析各環節的關鍵技術發展趨勢和技術領域分布，研究當前光纖光纜技術的成熟度及關鍵技術的最新動向，研判主要機構的專利布局和競爭優勢。

關鍵詞：光纖光纜技術；光纜核心專利技術

1 光纖光纜技術專利申請趨勢

光纖光纜技術專利申請數量總體上呈現增長態勢，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，專利申請數量較少；第2階段（1987年～1996年）是平緩發展期，專利申請數量長期處于200件以下水平震蕩和徘徊；第3階段（1997年～2002年）是高速增長期；第4階段（2003年～2007年）是發展低迷期，專利申請數量呈現下降趨勢；第5階段（2008年至今）專利申請數量重新呈現出向上的趨勢。美國、日本和中國是光纖光纜技術專利主要申請國家。2002年之前，美國和日本的相關專利申請較多，但2002年后，美國和日本的專利申請出現下降趨勢。2008年以后，中國加速了光纖光纜技術專利的申請，特別是2010年后，中國專利年申請數量幾乎占到全球年申請數量的60%以上，是光纖光纜技術專利新一輪增長的主要驅動力。

2、光纖光纜技術分布和最新動向

在熱點技術方面，包含多層的芯或包層的光導纖維、帶有包層的光導纖維和由再加熱軟化的玻璃管、棒、纖維或細絲制造玻璃纖維或細絲等光纖技術最近三年的專利申請量達到各自專利總量的30%以上，相對自身發展較快。此外，用于為光導纖維提供抗拉強度和外部保護的機械結構、包括至少1個電導體連同光導纖維共同構成的電纜、芯和包層纖維組成的光導纖維和不同種類玻璃組成的光導纖維等技術也有較快發展。2015年以來，光纖光纜技術領域涌現出一批新技術。在光纖預制棒方面，出現了拋光磨削劑、拋光劑、拋光研磨裝置、裝夾裝置以及運輸搬運裝置等新技術；在光纖方面，出現了羧酸金屬鹽阻燃新材料、拉絲余長監測和涉及納米材料改性的塑料光纖及其制備方法等新技術；在光纜方面，出現了改性聚丙烯或聚對苯二甲酸丁二醇酯的材料和光纜應急搶修車等新技術。

3、國外主要機構的技術布局

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構專利數量較多，在光纖預制棒、光纖和光纜等技術領域都有較好的布局，但近年來專利申請數量偏少。日本住友電工公司作為光纖光纜的專利領頭羊，專利數量達到1205件，技術布局全面。光纖核心專利技術包括：光纖線路識別方法、色散位移光纖、色散補償光纖、具有不同部分覆層的微結構光纖、用于波長轉換器的具有額外包層的光纖、通過化學氣相沉積涂覆碳的光纖和用于光學模塊的微結構光纖等；光纜核心專利技術包括：具有最硬樹脂層保護套的通信光纜、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。光纖核心專利技術包括：多層聚合物涂層的可熔斷光纖、用于長距離和超長距離網絡放大器的光纖（海底應用）、保偏光纖制造以及包含反應性單體和光引發劑的可輻射固化組合物的光纖涂層等；光纜核心專利技術包括：用于光通信網絡的預連接室外光纜、用于光纖通信網絡的光纖配線光纜組件、具有圍繞分離層護套的光通信光纜、用于光纖到本地網絡的光纖分配纜、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數據的集成電纜等。

4、國內主要機構的技術布局

2008年以來，江蘇亨通光電股份有限公司、長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構專利申請數量持續增多，并呈現出研發重心向光纜集中，積極布局光纖預制棒技術的特點。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構，擁有267件專利，其中一半以上的專利集中在光纜技術上。長飛光纖光纜股份有限公司是我國光纖光纜專利技術布局最全的企業，專利數量達到261件，其中包含多層的芯或包層的光導纖維方面的專利在全球機構中都有較強的競爭力。光纖核心專利技術包括：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，光電復合纜，全干式四根平行加強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，在光纖預制棒和特殊用途光纜方面具有一定的技術儲備，特別是在海底光纜方面具有較多專利布局[2]。中國國家電網的132件專利主要集中在光纜監測和維修方面。光纜核心專利技術包括：用于光纖復合相線的在線溫度監測系統及其監測方法、骨架式線纜、通信光纜應急搶修車、光纜接續方法、融冰線路防雷擊光纖復合架空地線光纜和光纜護管端口密封吊圈等。烽火通信科技股份有限公司擁有102件專利，技術布局全面。光纜核心專利技術涉及各種形式、用途的光纜，包括：第三代移動通信技術設備連接用光纜、紫外線光纜、復合型油氣軟管、蝶型光纜、雙層大芯數層絞式光纜、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。江蘇富通集團有限公司擁有79件專利，主要布局在光纖預制棒和光纖方面，在光纜技術領域專利布局較少。

5、結束語

本文聚焦光纖光纜專利技術，剖析了國內外主要機構的技術布局，希望能為我國光纖光纜研發創新、市場開拓及技術應用提供參考借鑒。（1）重視專利戰略，謀劃全球布局，探索潛在的國外市場。我國的相關機構已成為光纖光纜專利新一輪增長的主要驅動力，應強化全球專利的保利意識，重視基于專利合作條約進行專利申請，積極探索并嘗試進入巴西、俄羅斯、印度、南非和墨西哥等潛在市場。（2）圍繞國家光通信戰略和產業技術升級，加強未來重點技術研發。我國的相關機構應加強超高速、超大容量和超長距離光通信光纖光纜的研發和應用，并積極布局智能光纜，重點研發智慧互聯小區的可信網絡。（3）鼓勵中小企業創新技術發展，營造產業集聚效應。目前，我國應圍繞核心巨頭，鼓勵建立一批具有自主技術和創新能力的中小企業，形成全產業鏈覆蓋且實力雄厚的產業群，以提升市場競爭力及風險承受力。

參考文獻

[1] 陶智勇，蔡進.我國光纖技術演進與發展的幾個階段[J].光通信技術，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的發展[J].科技廣場，2008，（3）：42-44.