2011年，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利分析普及推廣項(xiàng)目“通信用光器件”課題研究組對4種有源光器件(光源、光放大器、光電探測器和光調(diào)制器)和8種無源光器件(光纖活動連接器，光開關(guān)、光衰減器、光環(huán)形器、光濾波器、光耦合器、光波分復(fù)用器、光隔離器)進(jìn)行了專利分析，最終形成了《通信用光器件行業(yè)專利分析》報(bào)告。該報(bào)告采用的專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)主要來自國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)(S系統(tǒng))及中國專利文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)(CPRS)。 ??7c9l5,  
      全球來看，日美專利優(yōu)勢明顯，但申請總體處于低位　 ;:%*h2  
      通信用光器件技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了高速發(fā)展期和期，出現(xiàn)了明顯的拐點(diǎn)，目前處于下行趨勢，近5年來下降趨勢減緩。在該領(lǐng)域，日本的專利申請量占全球總申請量的一半，美國專利申請量占全球總申請量的14，中國的專利申請量占全球總申請量的6%，排名第三。 \QZ~w_  
　　經(jīng)檢索，1975年至2010年，全球范圍內(nèi)與通信用光器件密切相關(guān)的發(fā)明專利申請總計(jì)6.6504萬項(xiàng)，中國相關(guān)發(fā)明專利申請總計(jì)5938件。這些專利申請來源地共涉及37個(gè)國家或地區(qū)，涉及的專利申請人總計(jì)7000余名，其中日本申請人占據(jù)了申請總量排名前5的位置，他們分別是日本電信電話、日本電氣、富士通、住友和日立。 A:?|\r  
　　從整體趨勢來看，通信用光器件的發(fā)展起步于20世紀(jì)80年代初，經(jīng)過20年的發(fā)展，到上世紀(jì)90年代末期進(jìn)入快速發(fā)展期。1999年到2000年申請人數(shù)量增加了1000多名，2000年到2001年又有近千名申請人進(jìn)入光器件研發(fā)領(lǐng)域。隨著2001年互聯(lián)網(wǎng)泡沫的破滅，通信用光器件技術(shù)的發(fā)展受到嚴(yán)重影響，申請量急劇下降，到2006年左右，才止住急速下降的趨勢。目前雖然仍處于下行狀態(tài)，但是趨勢減緩。參見圖1。 "P@jr{zvMd  
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      從專利申請數(shù)量來看，排名前10位的申請人掌握了全球34%的專利申請，排名在前11至20位的申請人掌握了全球11%左右的專利申請，排名前21至30位的申請人掌握了全球7%左右的專利申請，相比較而言，排名前10位的申請人實(shí)力雄厚，競爭比較激烈。而排名前30位的申請人已經(jīng)掌握了52%的專利申請。這說明通信用光器件專利申請有集中的傾向。 _T{ "F  
      從各光器件的申請量來看，排名前5位的是光源、光纖活動連接器、光探測器、光放大器和光開關(guān)。在有源器件中，光源相關(guān)的發(fā)明專利申請總量最多，占到有源器件申請總量的45%;在無源器件中，光纖活動連接器相關(guān)的發(fā)明專利申請量占到無源器件申請總量的36%，表明這兩種器件的研發(fā)投入較多。 [s"e?Qee  
　　　數(shù)據(jù)表明，日本是最大的專利申請來源地，其專利申請量占到全球總申請量的一半，其中日本本國申請人的申請量占到86%，進(jìn)入日本的外國專利申請只占14%。而從專利輸出情況來看，日本對外輸出的專利申請數(shù)量優(yōu)勢明顯。日本申請人在美國已經(jīng)提交了7546件專利申請，在歐洲也提交了3177件專利申請，說明美國和歐洲是日本申請人的主要市場，專利技術(shù)輸出傾向明顯。 wS)2ymRg  
　　美國是第二大專利申請來源地，其專利申請量占全球總申請量的14，其在通信用光器件方面的技術(shù)研發(fā)相對較晚，但是發(fā)展異常迅速。而美國申請人向日本和中國提交的專利申請基本相當(dāng)，說明日本和中國市場對于美國申請人同樣重要。 9CxFj)#5F  
　　來自中國的專利申請量排名第三，占全球總申請量的6%，其技術(shù)發(fā)展從1999年開始起步，之后發(fā)展迅速，雖然2004年至2006年發(fā)展趨勢漸緩，但是2007年之后上升趨勢明顯。中國申請人向其他國家提交專利申請的數(shù)量較少，其中向美國提交專利申請的比例稍高，目前還處于技術(shù)輸入階段。 T=kR!Gx  
國內(nèi)通信用光器件行業(yè)近年來呈整體上升趨勢，國外來華專利申請主要集中在日本和美國，國內(nèi)的申請主要集中在北京、湖北和華南沿海地區(qū)，初步形成優(yōu)勢區(qū)域。 T08SGB]  
　　 經(jīng)檢索，1985年至2010年之間與通信用光器件密切相關(guān)的中國專利申請共計(jì)7911件(其中發(fā)明專利申請5938件)，已授權(quán)的專利申請有4838件(其中發(fā)明專利2865件)，有效專利申請3409件(其中發(fā)明專利2150件)，國外在華申請3335件，國內(nèi)申請4576件。圖2 Z#1'STg  
       國內(nèi)通信用光器件行業(yè)近年來呈整體上升趨勢，國外來華專利申請主要集中在日本和美國，國內(nèi)的申請主要集中在北京、湖北和華南沿海地區(qū)，初步形成優(yōu)勢區(qū)域。 !qQB}sAf  
　　經(jīng)檢索，1985年至2010年之間與通信用光器件密切相關(guān)的中國專利申請共計(jì)7911件(其中發(fā)明專利申請5938件)，已授權(quán)的專利申請有4838件(其中發(fā)明專利2865件)，有效專利申請3409件(其中發(fā)明專利2150件)，國外在華申請3335件，國內(nèi)申請4576件。圖2 [|&V$  
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      從圖中可以看出，1995年之前是起步期，1996年至2000年進(jìn)入發(fā)展期，專利申請量開始逐年增加，2001年至2003年進(jìn)入快速發(fā)展期，上升趨勢明顯，2004年至2006年處于平穩(wěn)發(fā)展期，2007年之后又進(jìn)入新一輪的增長期，整體申請量上升趨勢明顯。其中，國外申請人進(jìn)入中國的時(shí)間較早，申請量逐年上升，直至互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂，2004年之后申請量有所下降，但是近幾年正逐漸恢復(fù)增長;中國申請人在通信用光器件方面的專利申請起步較晚，但是發(fā)展迅速，并且目前仍以較快速度發(fā)展。 J$/'nL<{^  
　　國外技術(shù)強(qiáng)國始終重視在中國的技術(shù)投入，國內(nèi)各省市在通信用光器件領(lǐng)域的專利申請分布不均，目前初步形成優(yōu)勢區(qū)域。在中國發(fā)明專利申請中，國外來華申請占57%，其中以來自日本和美國的申請最多，分別占來華申請總量的41%和32%。國內(nèi)的申請從總量來看，百件以上的有12個(gè)省市，廣東省以900件位列第一。從發(fā)明專利申請量來看，北京申請量最多，占其申請總量的84%。從各省市的技術(shù)分布來看，廣東在各種光器件方面均有一定的申請量，上海在光源、光放大器和光開關(guān)方面的技術(shù)比較集中，而北京在光源方面的技術(shù)優(yōu)勢明顯，江蘇、浙江和河南則在光纖連接器方面技術(shù)集中。其中北京和上海的申請人以科研院所為主，從事通信用光器件技術(shù)的基礎(chǔ)研發(fā)工作;廣東、江蘇、浙江和湖北的申請人以企業(yè)為主，逐步形成了一定的區(qū)域優(yōu)勢。 1h[xVvo<L  
      未來光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展將對光器件的性能提出更高要求。光纖放大器是光放大器的主流，平面波導(dǎo)光放大器目前還處于研究階段。光波導(dǎo)型光開關(guān)的申請量最高，在MEMS(微機(jī)械)光開關(guān)方面的研發(fā)較為活躍。 ! /^Jma7n  
　　隨著通信需求迅猛攀升，未來光通信網(wǎng)絡(luò)需要具有更廣的帶寬、更高的速率、更大的分路比和更長的距離。在巨大市場的激勵下，許多新技術(shù)和新器件應(yīng)運(yùn)而生，例如基于InP(磷化銦)技術(shù)的單片DWDM(密集波分復(fù)用)光子集成收發(fā)器件、高增益摻鉺光放大器、超密集波分復(fù)用器、PLC(平面光波回路)光分路器、光正交頻分復(fù)用調(diào)制器等。光器件正朝著小型化、集成化和低成本方向發(fā)展。 0?{Y6:d+  
　　從專利數(shù)據(jù)上看，有源器件相關(guān)的全球發(fā)明專利申請總計(jì)3.4265萬項(xiàng)，中國發(fā)明專利申請總計(jì)3386件;無源器件相關(guān)的全球發(fā)明專利申請總計(jì)3.2278萬項(xiàng)，中國發(fā)明專利申請2605件。有源器件中光源的申請量最大，占有源器件總申請量的46%。其次是光放大器和光電探測器。而無源器件的8個(gè)技術(shù)分支中，光纖活動連接器的申請量最大，占無源器件總申請量的38%，其次是光開關(guān)和光濾波器。 j-R9=vB2  
　　具體來看，國內(nèi)在光源和光開光方面的申請量和國外來華申請相比，差距不大。而在光濾波器、波分復(fù)用器、光纖耦合器和光環(huán)形器方面的申請量已經(jīng)略高于國外來華申請量。說明中國在這些器件方面的研發(fā)投入較多，并積累了一定的技術(shù)儲備。而在光放大器和光纖活動連接器方面的申請量與國外來華相比，差距較大，還有待進(jìn)一步提高技術(shù)創(chuàng)新能力。 >p[skN 
 
　　光放大器用于光纖通信線路中，可實(shí)現(xiàn)信號放大，為實(shí)現(xiàn)全光通信奠定一定的技術(shù)基礎(chǔ)。在光纖放大器中，摻鉺光纖放大器是最常用的一種，目前技術(shù)改進(jìn)主要集中在增益平坦、增益鎖定、寬帶化、降低噪聲、提高增益和器件小型化。拉曼光纖放大器的研究熱點(diǎn)則集中在大泵浦的功率技術(shù)、降低噪聲技術(shù)和增益均衡控制技術(shù)。從全球數(shù)據(jù)來看，光纖放大器申請量占據(jù)光放大器全部申請量的近一半，而半導(dǎo)體光放大器的申請量不足總量的20%，平面波導(dǎo)光放大器目前還處于研究階段，申請量相對較少。從中國專利申請情況來看，光纖放大器方面的申請六成來自外國申請人，國內(nèi)申請不足四成，還存在一定的差距;半導(dǎo)體光放大器和平面波導(dǎo)光放大器方面的研發(fā)尚不活躍。     K4{1}bU{>  
      光開關(guān)是較為重要的光無源器件，是光交換和光互聯(lián)中最基本的器件。各種類型的光開關(guān)相關(guān)專利申請的數(shù)據(jù)匯總表見表3。數(shù)據(jù)表明，光波導(dǎo)型光開關(guān)的申請量最高，MEMS光開關(guān)的申請量明顯較少。而中國在MEMS光開關(guān)方面的研究與傳統(tǒng)光開關(guān)相比，申請量相當(dāng)，說明中國在MEMS光開關(guān)方面的研發(fā)較為活躍。從中國專利申請數(shù)據(jù)可以看出，中國國內(nèi)申請人在光波導(dǎo)型光開關(guān)方面的申請量略高于國外來華申請量，而在光纖和光器件光開關(guān)和MEMS光開關(guān)方面與國外來華申請量差距不大。MEMS光開關(guān)技術(shù)以微鏡反射型為主，三維矩陣式MEMS光開關(guān)是研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。WSS(波長選擇開關(guān))技術(shù)目前處于研究活躍狀態(tài)，美國和日本申請人的專利技術(shù)實(shí)力相當(dāng)，中國在這方面的研究較少。 ?4^8C4  
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      目前，我國通信用光器件企業(yè)整體技術(shù)水平較低，在一定程度上制約了行業(yè)的發(fā)展，今后需進(jìn)一步發(fā)揮自身優(yōu)勢，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，增強(qiáng)國際競爭力。 ]m(C}}  
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