基于专利计量的全球光互连技术发展分析

摘要

金属互连作为当今集成电路时代的基本互连方式，由于玻尔兹曼统计规律的限制而终将遭遇物理、工艺、经济成本等多方面的制约并被淘汰。目前，光互连因其可并行、带宽高、低串扰等特点正在成为业界关注的新一代互连技术并革新现有的互连。本文调研了全球光互连技术的发展状况，分析其发展规律，预测其发展趋势，并为我国光互连技术发展提出了中肯建言，对于我国光互连技术博采众长、全面发展，具有重要的意义。
　　专利是衡量科技创新与发展水平的重要指标。本文通过整理源自DII专利数据库的全球光互连技术题录信息，运用专利计量方法统计获得了光互连技术专利自上世纪60年代至今专利数量及专利权人数量的变化，并依据专利生命周期对当前光互连技术所处发展阶段进行判断，当前全球光互连技术行业处于瓶颈期，即将突破新的技术主题，激发新的技术萌芽。从光互连技术专利在各个国家的年产出数量及地理信息分布状况来看，当前大多数光互连技术专利成果都分布在90年代末至21世纪初的美国、日本、韩国、中国等。尽管各国光互连技术萌芽时期及发展趋势各不相同，但总体来说，全球光互连技术专利在少数国家集中了大量的专利，而绝大多数国家的光互连技术专利总量数目之和则只占很小的部分。此外，全球光互连技术专利的主要研发领域集中于光学元件及系统、电固体器件、光学传输、光发射源、光路器件等硬件主题，并且从共现网络中发现，光器件与硅基电路器件之间具有极高的主题相关性，反映了当前光互连系统与硅基器件兼容存在、相互依存的特性。
　　光互连技术专利的专利权人主要分为两类，一类为传统电子领域巨头公司，另一类则是以无机材料等非电子业务为主的公司。本文选取国际商业机器公司(IBM)及康宁公司作为两类专利权人的典型企业，并对其光互连技术专利及其产品等信息进行了深入的探究，证实两类专利权人在光互连技术研发领域呈现了不同的研发侧重。康宁公司主要研发中长距离的光互连硬件，在光信号传输及其设备、中长距离光互连通信测试技术方面具有雄厚实力，而国际商业机器公司则主要致力于板级及芯片级的研发，光波导集成电路及其相关的光器件、光系统则是其光互连技术研发的热点。
　　我国是电子科学技术及网络技术应用及消费的大国，但由于长期缺乏自主创新的核心技术，一直受制于人。光互连技术的悄然兴起为我国在互连技术产品自主创新方面带来了难得的机遇。我国在光互连技术领域的起步较晚，然而发展十分迅速。国内两大光互连技术研发企业中兴通讯及华为公司均没有经过基本光互连器件组件的研发过程，而是从电信网络平行过渡到了光网络产品的研发与应用，从网络服务的方位直接进入大型光网络的研究，且其产品获得了光网络领域的世界领先地位，实现了跨越式发展。本文认为，我国企业应当注重短距离光互连技术的研发，适当发展光互连硬件代工与代设计，并关注知识产权保护，利用知识创新创造自主品牌，驱动我国在光互连技术行业的全面发展。

目录

声明

致谢

摘要

引言

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 光互连技术发展历程

1．2．2 专利计量研究进展

1．2．3 研究述评

1．3 研究思路、方法及创新点

1．4 论文内容安排

2 专利数据来源及预处理

2．1 专利数据库

2．2 检索策略

2．3 数据清洗及处理

3 光互连技术的专利计量分析

3．1 基本趋势

3．2 优先权国别

3．3 重点领域

3．4 专利权人

4 典型企业分析

4．1 康宁公司

4．1．1 基本专利计量

4．1．2 专利产品应用

4．2 国际商业机器公司

4．2．1 基本专利计量

4．2．2 专利产品应用

5 我国光互连技术发展现状与建言

5．1 优势企业简析

5．2 我国光互连技术行业建言

5．2．1 注重短距离光互连技术研发

5．2．2 适当发展光互连硬件OEM、ODM

5．2．3 平衡硬件发展与软件服务

5．2．4 关注知识产权保护

结论

参考文献

附录

作者简介

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