中特军科公司

2  产品及应用领域

2.1 主要产品

中特军科公司主营业务范围:光传感/光通讯类光电器件、组件/模块、系统及解决方案。

■ 光电器件:

□半导体发光管组件(SLD、LD)

□光波导调制器(MIOC、SPM、YBBM、20GHz ROF调制器、 100Gbps通讯调制器)

□光接收组件(PIN-FET)

□光无源器件(PMFS、1/4波片、FM、Filter)

■ 组件/模块:

□光电模块:光源模块(SLD模块、DFB激光器模块、ASE光源、红光光源);光放无源模块;驱动模块

□功能模块:光纤陀螺(FOG)光电模块、光线电流互感器(FOCT)光模块、量子秘钥分发(QKP)光模块

■ 仪器仪表:

□单通道/多通道台式光源、单通道/多通道激光二极管控制器、单通道/多通道功率采集系统、

□PIN-FET测试系统、SLD测试系统、MIOC测试系统、光纤电场传感器(FOVT)

□附件配件:巴厘光源基座、裸光纤适配器

■ 技术支持与服务(解决方案):

□FOG光学套件及匹配技术

□FOCT光学套件及匹配技术

□量子通信QKP光学解决方案

2.2 应用领域

2.2.1 军用领域

(1)光纤陀螺(FOG)

光纤陀螺,即光纤角速度传感器已经发展成为惯性技术领域具有划时代特征的新型主流仪表,它的内部没有机械运动元件,具有精度高、动态范围大、启动时间短,稳定性好,寿命长等优势。我国早在十五计划时期已经将光纤陀螺列为惯性技术领域重点发展的关键技术之一,在我国军用惯性技术产品新立项目中占比超过80%(其它主要为激光陀螺和少量的MEMS陀螺),目前已经成为我国武器装备惯导系统中的主流型号产品。

中特军科在国内首次提出光器件性能匹配(专利受理号:2015106217539)的概念。这种设计方法应用于退偏光纤环陀螺与保偏光纤环陀螺,能够将光纤陀螺组装的一次性成品率大幅提高超过 90%,并且大大提高产品的批次一致性;成为解决我国光纤陀螺产业多年来成品率低下问题的重要方法之一。

目前,中特军科研发、生产的多功能集成光学器件(MIOC)、掺饵光纤光源(ASE)、超辐射发光管(SLD)光源、保偏光纤分束器(PMFS)、光接收组件(PIN-FET)等产品,全面覆盖了军用高精度(1550nm)到中低精度(1310nm)光纤陀螺系列化产品的应用领域,广泛应用于各种军用惯性系统。

(2)光纤射频传输(ROF)

光纤射频传输ROF技术(Radio Over Fiber)是一种利用光纤及光学器件产生、传输、处理、接收无线电信号的一种新技术,相对于传统的金属电子类传输及处理技术讲ROF系统具有频带高、信号发生质量高、传输损耗低、频率稳定、时域误差小、失真小、抗干扰性能好、无信号辐射泄露、传输距离远等显著的优点,良好的解决了以往无线传输系统中发射(天线)前段、接收(天线)后段,即最初、最后一公里回路中传统电子信号发生、空心波导传输、电子接收组件中存在的诸多问题,使得现代无线发射、终端设备真正实现了远距离、高灵敏、小型化、低功耗、宽频带、大容量、低辐射(隐身技术之一)目标。

该技术产品应用领域包括:(1)电子侦察对抗系统应用。主要在L波段 1~2GHz;S波段 2~4GHz;C波段 4~8GHz;X波段 8~12GHz;Ku波段 12~18GHz; 27~40GHz等波段的信号接收转换、传输与整形、处理;(2)光控相控阵雷达应用。主要在X波段 8~12GHz;Ku波段 12~18GHz; 27~40GHz等波段的信号生成、转换、处理、发射等;上述两类是ROF技术在军事领域中的应用,应用类型包括雷达系统(相控阵)、射频通讯基站、射频中转、电子对抗、电子侦察等,武器平台包括地面雷达站、雷达车、舰船、飞机、卫星等。(3)目前国内外正在规划、设计的5G网络将不可避免的使用6GHz以上的频段来实现通讯,其基站的6GHz-40GHz频段的信号传输将由以往的电缆传输改为光纤传输,需要采用ROF调制器实现电光转换、传输,该应用,而5G通讯的基站数量由于带宽的增长会有大幅度的增加,因此该市场容量十分巨大。

ROF技术产品的应用将为射频信号传输、处理系统带来巨大的提升和优势,包括:(1)信号传输损耗大幅度降低(由原来约1dB/m降低至1dB/km水平,降低近1000倍);(2)传输带宽大幅增加,由于光纤传输带宽近乎无限,因此传输线路的带宽大大提升且成本低廉;(3)传输损耗的大幅降低,为长距离的传输提供了保障,因此可以实现机房站点与天线的远距离分离、一个机房站点带多个远距离分布的天线阵,机房站点更加隐蔽和安全、规模更大能力更强,可以实现一站多天线的分布式5G网络基站。(4)微波信号通过光纤传输可大大降低对外空间辐射、和对内电子干扰,因此大大提高传输保密性、安全性和抗干扰性能。

作为ROF系统的核心技术、关键光学器件始终是我国ROF技术中的软肋、也是国外对我国技术封锁的重点,中特军科作为国内有能力开展此类产品研发的极少数单位之一,目前承担了重要的技术研发任务,计划1-2年内逐步完成系列化产品,包括调制器、光源、接收组件、光开关、延迟线等,产品的价值较高(2-4万元/支)且数量大(5000支/年),是公司的重点新产品之一。

2.2.2 民用领域

(1) 智能电网用电参量传感器

工频电流互感器FOCT、电压互感器FOVT、高频电场传感器FORT等一系列产品是目前我国大力发展的智能电网系统中的核心传感仪表。特别是FOCT、FOVT产品可利用光纤传感的原理实现对电流、电压信号的幅值、频率、相位的精确实时测量,通过在电力网络中关键点的分布检测,可以提供电网智能控制所需要的所有信息,结合控制软件和反馈控制系统,可以实现智能电网所要求的各类功能,包括继电保护、故障定位判断、故障隔离、电力峰谷调谐、不停电网络切换、清洁能源(风电、太阳能、潮汐)智能入网、电网均衡控制等功能,而目前的非光学传感系统采集的信息则远远无法满足要求。因此光纤电参量传感系统是一类可以扩展至未来需求的产品,其市场规模和应用类别都将是巨大的。

经过近10年的前期技术开发,系统渐趋成熟并得到业界的认可,近两年来正处于技术应用推广的成长初期。前国家电网董事长刘振亚在谈“十三五”电网发展目标时提出规划:从2015年到2020年国家电网将投资2.7万亿建设特高压等电网工程,可带动相关产业投资3万亿,总投资将达到5.7万亿到6万亿元。预计将会带动光纤电流、电压互感器等光传感产品超千亿元的市场需求。

全光纤型电力传感器具有多种优点,包括:

>计量精度超过IEC 0.2S级和IEEE 0.15级, IEC 5P级和IEEE 10%

>宽动态范围,可达30dB

>频率响应范围从直流到100次谐波(5KHz),甚至到50MHz开环测量;

>良好的抗震能力

>无磁饱和问题

>精确的相角测量

>同时具有数字和模拟接口,直接匹配智能信息采集

>安全性高,绿色环保,无油气,无SF6

>无CT二次开路问题

>不存在破坏性损坏

中特军科目前拥有两种技术方案的FOCT套件方案产品,市场总占有率超过50%,目前国网公司2015年国内4个试点变电站,已经批量挂网运行的FOCT,全部采用中特军科基于保偏光纤分束器的光电器件的光学方案,中特军科光学器件占有率超过80%。有望在今后2-3年内成为公司成长最快、效益最好的产品系列。

(2) CATV 模拟有线电视传输

是目前国际国内正在应用的一种高清电视模拟发射、接收系统,该系统具有比现有数字传输系统信息量大、传输速率高、系统简单、成本低的优点。其光学系统中所采用的发射机的核心器件为YBBM调制器,目前全球市场需求达到约10000-20000台,国内市场为约3000台,而国际上除中特军科外的主流供应商只有两家(JDSU和Oclaro),在上述的全球市场需求下,对于JDSU和Oclaro这样的公司来讲市场偏小,这样发展空间、利润空间太小,而中特军科公司的价格优势、服务响应速度却是这两家竞争对手所不具备的优势。另外该技术产品又具有一定的技术门槛,一般的公司没有能力开发完成(比如世维通公司曾经于几年前开发研制该产品没有成功),因此CATV 模拟有线电视传输市场是一个非常适合于中特军科公司的产品。目前中特军科公司2016年底实现国内市场占有率不低于50%(其它为JDSU和Oclaro产品);计划2017年国内市场占有率不低于70%,同时开拓国际市场,2017年内实现国外市场小批量销售;到2018年国外市场占有率不低于4%,争取在2019年成为该产品的全球主流厂商(占有率超过1/3)。按照平均价格6000元/支计算,占据浦丹一定的销售比例。

(3)量子加密通信(QKP)

量子加密通信是指利用量子效应进行信息加密传递的一种新型的保密通讯方式。量子加密通信是20世纪80年代开始发展起来的新型交叉学科,是量子效应和信息系统相结合的新的应用领域。21世纪初,量子加密通信已逐步从理论走向实验,并向实用化发展。

近年来在国家高层的关注和支持下,量子加密通信产业得到了极大的支持,以安徽合肥、浙江省、上海市、山东省、广东省等政府和集团支持的项目及公司快速成长起来,科大国盾(下属山东、北京、广东、上海等多家分公司)、问天集团、浙江东方、九州量子等一批公司得到了大量资金支持,以目前正在建设的国家京沪量子通讯干线,以及沪杭干线、山东量子通信网建设为契机,大批相关设备制造及系统建设项目全面开展,其中使用大量高性能光学器件,预期今后5年内将达到60亿元的行业产值。

量子加密通信以其特有的量子不可复制原理实现的保密机制,有望实现无法窃密的通讯系统,目前在国家秘密信息传递、军事信息、银行信息、证券信息、网络支付、电力信息等方面正在拓展应用,以京沪保密通信干线、沪杭干线、山东量子通信网的运营与应用,将有大批运营设备、网络交换台、终端设备、用户设备上马建设、改造,其中核心设备是称为量子密码分配QKD的设备,目前有“偏振分配”和“相位分配”两类方案,每类方案中的核心光学器件正是中特军科公司的产品范畴。

中特军科公司以其行业技术优势有望在核心器件国产化方面有所突破,目前在特种DFB光源、偏振分束器、相位调制器、强度调制器偏振控制器、可变光衰减器等产品已经开始或完成了样件研制,其中DFB光源、可变光衰减器产品已通过科大国盾的评测验证,具备了替代进口器件产品的条件,现阶段处于小批应用阶段;相位调制器、强度调制器已经提供样件测试,完全满足系统应用要求,并在2018年有3000只左右的订单需求。

同时,为加深与用户合作,提供具有中特军科技术特色的产品及解决方案,中特军科公司与国盾量子、九州量子进行了充分合作,运用中特军科公司的光电集成技术,使用中特军科公司的多个器件产品,为其定制了专用光电模块,使产品具有不可替代性。通过上述努力,中特军科将成为量子通信产业中不可或缺的重要成员。