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重要光纤类型及应用指南
在不断扩展的光纤通信世界中，一种尺寸并不适合所有的光纤。符合国际电信联盟G.652规范的步进式单模光纤有时被称为"标准单模"，因为它们已经被广泛使用了几十年。然而，G.652光纤已经随着需求的变化而发展，其他单模光纤已经被开发出新的用途，多模光纤已经找到了新的市场，并且出现了更多的奇异光纤。
重要光纤类型及应用指南
这些变化反映了为特定应用定制光纤的优势。室内使用的导管中需要抗弯曲的纤维。收缩纤维包层允许在电缆中使用更多的纤维数量。低水光纤可以在1270和1610nm之间以20nm为步长进行廉价的粗波分复用（WDM）。超低损耗光纤可以拉伸放大器的间距。多模分级光纤可以在短距离内传输高数据速率，削减发射机和接收机成本。
以下是重要光纤类型及其在通信中的应用指南：
渐变折射率多模光纤
梯度指数多模光纤最初是在20世纪60年代末开发的，目的是增加大芯光纤的带宽，现在主要用于短数据链路。过去使用的是LED光源，但现在大多数数据链路的速度都需要大规模生产的发射波长为800至960nm的垂直腔面发光激光器（VCSELs）。大多数分级光纤的纤芯为50μm，但一些纤芯为62.5μm的光纤仍在使用。表中列出了标准多模光纤的性能。
在实际应用中，多模数据链路只使用到550米左右，更远的距离使用单模光纤。虽然多模光纤在1310nm波段的损耗比短波长的损耗低，但廉价的VCSEL只在短波长波段大量生产。OM3和更新的标准使用VCSEL支持每秒多千兆比特的数据传输速率。
OM5标准规定，在850——953nm的两个或四个波长上，以25Gbit/s的短波分复用(SWDM)传输速率达到100Gbit/s的双工。2020年1月，IEEE工作组批准了IEEEP802.3cm400Gbit/soverMultimodeFiber标准，该标准将400Gbit/s信号在4根或8根光纤中进行分流，跨度可达100或150米，主要应用在大型数据中心内和5G网络的短距离高速链路上。
重复使用旧版光纤
数据中心安装的传统多模光纤可以重新利用，以高于表中所列的速率传输单模信号。Cailabs(法国雷恩)已经开发出一种光学器件，可以将高达99.5%的单模输入耦合到光纤的多种模式之一。他们报告说，传输速率为10Gbit/s，最高可达一公里，并正在测试100Gbit/s的速率。
二十年前安装的遗留G.652单模光纤，如果仍然是暗的或未充分使用，只需要进行最小的处理，就可以点亮使用。得益于数字信号处理和相干光传输，原本安装在一个或几个波长上传输10Gbit/s的G.652光纤可以在多达100个波长上传输相干的100Gbit/s信号，而不需要以适当的排列方式拼接不同类型的光纤来管理色散。这为传统光纤带来了新的生命，并可以为运营商节省安装新电缆的高昂费用，在城市地区安装新电缆的费用高达50万美元。
单模光纤标准
国际电联G.652单模标准的第一个版本是在1984年起草的，当时光纤通信的波长限制在1310纳米，那里的色散基本为零。它要求模场直径为8.6至9.5微米，截止波长不超过1260纳米，1310纳米处衰减不超过0.5分贝/公里，1550纳米处衰减不超过0.4分贝/公里。掺铒光纤放大器(EDFA)的发展将大部分传输转移到了1550nm窗口，但G.652光纤仍在广泛使用，当前G.652.D版本最显著的变化是将1310至1625nm处的损耗限制降低到0.4dB/km，1530至1565nm处的损耗限制降低到0.30dB/km6。
随着光纤传输的发展，其他新标准也随之而来。零色散移至1550nm的光纤的发展刺激了G.653标准的发展。最初的版本于1988年通过，要求纤芯直径为7.8至8.5微米，1500至1600纳米之间为零色散，最大色散为3.5ps/(nm-km)。一些零色散光纤仍在使用，但1550nm铒波段严重的四波混杂噪声使WDM不切实际，除非在1570——1625nmL波段使用放大器。
ITUG.654标准是为另一种基本被废弃的技术而制定的：1300nm附近零色散的海底电缆，单模截止波长转移到长达1530nm的波长。最近的变化将1530至1612nm处的最大损耗降低到0.25dB/km，因此它可以用于色散管理海底电缆的L波段传输。
WDM和色散管理的发展也导致了1996年ITUG.655非零色散位移单模光纤标准的出台.该标准规定的色散高到足以防止紧密间隔的光通道之间的非线性串扰，但低到足以允许通过混合不同色散的光纤进行色散补偿。最大单模截止波长为1450nm，最小和最大色散的单独公式规定了1460和1550nm之间的值，以及1550和1625nm之间的值，以允许通过拼接不同色散的光纤长度进行色散补偿。
另一个色散驱动的标准是G.656，2004年提供的是1460到1625nm之间低色散的单模光纤，适用于四波混杂不会成为严重问题的宽幅分离的WDM系统。后来，它被修改为用于拉曼光放大。
相干光传输采用数字信号处理进行前向纠错，避免了色散管理的需要，基本上不需要严格规定色散的标准。
弯曲损耗不敏感光纤
当光纤安装在网络的接入和传输部分的狭小空间时，弯曲损耗可能是一个重要的问题，因此ITU制定了G.657标准，定义了两类光纤的抗弯曲性能。A类涵盖了在传输和接入网中使用的G.652型光纤，它的弯曲半径可以是10或7.5mm。B类涵盖接入网中可能不符合G.652的光纤，当弯曲到7.5毫米或5毫米的半径时，具有低损耗。
弯曲损耗发生在单模光纤遇到弯曲或紧密包装的地方，如机柜、电缆管道、立管和隔板内。限制损耗的一种方法是减小模场直径，以改善对光的限制。另一种方法是嵌入一层折射率较低的玻璃，作为紧邻核心的凹陷内包层，或作为包层内的"沟槽"。其他的选择包括在纤芯中嵌入亚波长的孔或纳米结构。
1.用于降低弯曲损耗和改善导光性的光纤结构。
减薄型光纤
减少光纤的厚度可以让光纤被挤压成更小的体积，并弯曲成更小的半径，而不会引发可能导致光纤断裂的微小裂缝的形成。它还可以让更多的光纤装入电缆中。有两种选择：减少包层和覆盖在包层上的保护层，或者只减少保护层。
2.缩小包层直径如何改变10µm纤芯的单模光纤的尺寸。
标准光纤的外径为125µm，与单模光纤10µm的纤芯相比，纤芯很厚。可以将包层直径减小到80µm，这样光纤的玻璃体积就减少了2.4倍。带有塑料涂层的缩小包层光纤的外径约为170µm，而普通涂层光纤的外径为250µm。
另外，在标准的125µm包层上涂抹的涂层厚度也可以减少，因此涂覆纤维的直径只有200µm，而不是通常的250µm。
低水光纤
标准的光纤制造会留下氢的痕迹，氢在熔融硅纤维中与氧结合成羟基，在1360和1460nm之间吸收，在1383nm处有一个强峰。当光纤系统只在1310和1550nm波段工作时，这个波段可以忽略，但对于1270和1610nm之间20nm间距的廉价粗波分复用来说，这个波段就成了问题。
3.低水位和零水位峰值纤维的损耗比较（由Sterlite技术公司提供）。
已开发出将光纤中的氢气(通常称为"水")降低到两个水平的工艺。"低水"光纤通常在1383nm峰值处的损耗不高于1310nm处的损耗，通常低于0.34dB/km。目前版本的G.652.D和G.657标准都规定，1310——1625nm之间的光纤损耗应不超过0.40dB/km，低水光纤符合这一要求。标准还要求1383nm峰值处的损耗即使在老化后也要保持在0.4dB/km以下。
零水光纤可进一步降低OH的吸收，使1383nm峰值基本消失，衰减低于0.27和0.31dB/km。要达到如此低的损耗，需要用氘（重氢-2同位素）进一步加工，以阻止轻氢与玻璃中的氧结合，保持低吸收。
单模光纤的其他特殊功能
一些通信光纤提供了针对特殊情况进行优化的功能，例如拉伸放大器间距或跨越非常长的距离。
其中一个特点是扩大单模光纤的有效模式面积。虽然G.652的纤芯直径名义上是9到10微米，但它传输的单模以高斯模式扩散，因此有效模式面积更大一些--大约80nm2。如果这种光纤传输的功率很大，那么在靠近发射器或放大器的区域，功率最大的地方就会产生非线性效应。扩大有效模式面积可以降低纤芯的功率密度，减少非线性效应。改变磁芯-包层折射率差可以将有效模面积增加到100µm2以上，但这是有限制的。
大的有效模面积可以与极低的衰减相结合。例如，康宁公司（纽约州康宁市）和OFSOptics公司（佐治亚州诺克罗斯市）都提供了用于海底电缆的单模光纤，其有效模面积为125和150µm2，在1550nm处的衰减低于0.16dB/km。
还为通信系统中的端接或耦合光纤等任务制造了特殊光纤。
微结构和空芯光纤
新一代的光纤技术已经出现，基于微结构光纤，其长度上有孔。它们依靠光子晶体、光子带隙或其他结构来限制光，开辟了新的可能性。
微结构光纤具有由不同密度的微结构所产生的材料折射率差异；这些折射率差异引导或限制光。如果微结构与光纤传输的波长相比较小，它所包含的孔洞就会降低孔隙材料的平均折射率，因此它可以作为低折射率的包层，引导光通过固体或孔隙核心。
光子晶体光纤会产生光子带隙效应，阻止某些波长的光通过某些区域的传输。这种现象可用于将某些波长的光限制在一个有效面积较大的芯内，OFS光学公司在2020年10月出版的《激光聚焦世界》中对此进行了描述。网格结构作为内包层。标有"分流器"的六个六边形单元围绕着25微米的核心，将高阶模式从25微米的大核心中分流出来，使其有效地成为单模。
4.OFSOptics的中空芯光子带隙光纤的结构，该光纤在真空中以接近光速的速度传输信号（OFSOptics提供）。
虽然光子带隙光纤比传统的实芯光纤有更高的损耗，但其中空芯可以以30万公里/秒的速度传输光，而不是实芯光纤的20万公里/秒。光在中空芯中的领先时间获得了1.5微秒/公里，对于高频交易商来说，微秒意味着金钱，他们要为通过特殊电缆传输支付溢价。
2020年，南安普顿大学的衍生公司Lumenisity（英国罗姆西）推出了使用基于嵌套抗谐振无节光纤（NANF）技术的新型中空芯光纤的有线光纤。在这里，中空芯周围环绕着一层坚实的包层，其中几对嵌套的芯沿芯-包层边界运行。与光子带隙光纤相比，这种方法可以在更宽的波长范围内实现低损耗传输。在OFC2020上，南安普顿的研究人员报告说，在实芯光纤衰减的1550nm最小值处，损耗仅为0.28dB/km。
5.最小损耗为0.28dB/km的中空芯NANF光纤的结构（左）及其在1200和1700之间的衰减（蓝色）与早期最小为0.65dB/km的NANF光纤、纯硅实芯光纤（紫色）和光子带隙光纤（绿色）的衰减比较。
研究管道
另外两种新兴的实芯光纤仍在研究之中。
少模光纤的有效模态面积略高于单模工作的上限，使其只能携带少数几个模态(相比之下，传统多模光纤有数百或数千个模态)。研究人员已经证明，模分复用可以将单模信号耦合到少模光纤中的各个模式中，并在没有明显的串扰的情况下将其分离出来。
多芯光纤在其包层内嵌入了许多独立的导光芯，并将其分开以防止串扰。这样就可以实现芯分复用，每个芯传输单独的信号。
重要光纤类型及应用指南
这两种技术都已经在高数据速率下得到了证明，实验者已经成功地制造出包含多个芯的光纤，所有芯都以多种模式传输信号。这两种技术与在同一光缆中的不同光纤中或在平行线路中分别传输不同信号的不太优雅的方法一起被归类为空分复用。某种形式的空分多路复用在我们的未来，但哪种方法在电信系统中最具成本效益仍有待确定。
在不断扩展的光纤通信世界中，一种尺寸并不适合所有的光纤。符合国际电信联盟G.652规范的步进式单模光纤有时被称为"标准单模"，因为它们已经被广泛使用了几十年。然而，G.652光纤已经随着需求的变化而发展，其他单模光纤已经被开发出新的用途，多模光纤已经找到了新的市场，并且出现了更多的奇异光纤。
重要光纤类型及应用指南
这些变化反映了为特定应用定制光纤的优势。室内使用的导管中需要抗弯曲的纤维。收缩纤维包层允许在电缆中使用更多的纤维数量。低水光纤可以在1270和1610nm之间以20nm为步长进行廉价的粗波分复用（WDM）。超低损耗光纤可以拉伸放大器的间距。多模分级光纤可以在短距离内传输高数据速率，削减发射机和接收机成本。
以下是重要光纤类型及其在通信中的应用指南：
渐变折射率多模光纤
梯度指数多模光纤最初是在20世纪60年代末开发的，目的是增加大芯光纤的带宽，现在主要用于短数据链路。过去使用的是LED光源，但现在大多数数据链路的速度都需要大规模生产的发射波长为800至960nm的垂直腔面发光激光器（VCSELs）。大多数分级光纤的纤芯为50μm，但一些纤芯为62.5μm的光纤仍在使用。表中列出了标准多模光纤的性能。
在实际应用中，多模数据链路只使用到550米左右，更远的距离使用单模光纤。虽然多模光纤在1310nm波段的损耗比短波长的损耗低，但廉价的VCSEL只在短波长波段大量生产。OM3和更新的标准使用VCSEL支持每秒多千兆比特的数据传输速率。
OM5标准规定，在850——953nm的两个或四个波长上，以25Gbit/s的短波分复用(SWDM)传输速率达到100Gbit/s的双工。2020年1月，IEEE工作组批准了IEEEP802.3cm400Gbit/soverMultimodeFiber标准，该标准将400Gbit/s信号在4根或8根光纤中进行分流，跨度可达100或150米，主要应用在大型数据中心内和5G网络的短距离高速链路上。
重复使用旧版光纤
数据中心安装的传统多模光纤可以重新利用，以高于表中所列的速率传输单模信号。Cailabs(法国雷恩)已经开发出一种光学器件，可以将高达99.5%的单模输入耦合到光纤的多种模式之一。他们报告说，传输速率为10Gbit/s，最高可达一公里，并正在测试100Gbit/s的速率。
二十年前安装的遗留G.652单模光纤，如果仍然是暗的或未充分使用，只需要进行最小的处理，就可以点亮使用。得益于数字信号处理和相干光传输，原本安装在一个或几个波长上传输10Gbit/s的G.652光纤可以在多达100个波长上传输相干的100Gbit/s信号，而不需要以适当的排列方式拼接不同类型的光纤来管理色散。这为传统光纤带来了新的生命，并可以为运营商节省安装新电缆的高昂费用，在城市地区安装新电缆的费用高达50万美元。
单模光纤标准
国际电联G.652单模标准的第一个版本是在1984年起草的，当时光纤通信的波长限制在1310纳米，那里的色散基本为零。它要求模场直径为8.6至9.5微米，截止波长不超过1260纳米，1310纳米处衰减不超过0.5分贝/公里，1550纳米处衰减不超过0.4分贝/公里。掺铒光纤放大器(EDFA)的发展将大部分传输转移到了1550nm窗口，但G.652光纤仍在广泛使用，当前G.652.D版本最显著的变化是将1310至1625nm处的损耗限制降低到0.4dB/km，1530至1565nm处的损耗限制降低到0.30dB/km6。
随着光纤传输的发展，其他新标准也随之而来。零色散移至1550nm的光纤的发展刺激了G.653标准的发展。最初的版本于1988年通过，要求纤芯直径为7.8至8.5微米，1500至1600纳米之间为零色散，最大色散为3.5ps/(nm-km)。一些零色散光纤仍在使用，但1550nm铒波段严重的四波混杂噪声使WDM不切实际，除非在1570——1625nmL波段使用放大器。
ITUG.654标准是为另一种基本被废弃的技术而制定的：1300nm附近零色散的海底电缆，单模截止波长转移到长达1530nm的波长。最近的变化将1530至1612nm处的最大损耗降低到0.25dB/km，因此它可以用于色散管理海底电缆的L波段传输。
WDM和色散管理的发展也导致了1996年ITUG.655非零色散位移单模光纤标准的出台.该标准规定的色散高到足以防止紧密间隔的光通道之间的非线性串扰，但低到足以允许通过混合不同色散的光纤进行色散补偿。最大单模截止波长为1450nm，最小和最大色散的单独公式规定了1460和1550nm之间的值，以及1550和1625nm之间的值，以允许通过拼接不同色散的光纤长度进行色散补偿。
另一个色散驱动的标准是G.656，2004年提供的是1460到1625nm之间低色散的单模光纤，适用于四波混杂不会成为严重问题的宽幅分离的WDM系统。后来，它被修改为用于拉曼光放大。
相干光传输采用数字信号处理进行前向纠错，避免了色散管理的需要，基本上不需要严格规定色散的标准。
弯曲损耗不敏感光纤
当光纤安装在网络的接入和传输部分的狭小空间时，弯曲损耗可能是一个重要的问题，因此ITU制定了G.657标准，定义了两类光纤的抗弯曲性能。A类涵盖了在传输和接入网中使用的G.652型光纤，它的弯曲半径可以是10或7.5mm。B类涵盖接入网中可能不符合G.652的光纤，当弯曲到7.5毫米或5毫米的半径时，具有低损耗。
弯曲损耗发生在单模光纤遇到弯曲或紧密包装的地方，如机柜、电缆管道、立管和隔板内。限制损耗的一种方法是减小模场直径，以改善对光的限制。另一种方法是嵌入一层折射率较低的玻璃，作为紧邻核心的凹陷内包层，或作为包层内的"沟槽"。其他的选择包括在纤芯中嵌入亚波长的孔或纳米结构。
1.用于降低弯曲损耗和改善导光性的光纤结构。
减薄型光纤
减少光纤的厚度可以让光纤被挤压成更小的体积，并弯曲成更小的半径，而不会引发可能导致光纤断裂的微小裂缝的形成。它还可以让更多的光纤装入电缆中。有两种选择：减少包层和覆盖在包层上的保护层，或者只减少保护层。
2.缩小包层直径如何改变10µm纤芯的单模光纤的尺寸。
标准光纤的外径为125µm，与单模光纤10µm的纤芯相比，纤芯很厚。可以将包层直径减小到80µm，这样光纤的玻璃体积就减少了2.4倍。带有塑料涂层的缩小包层光纤的外径约为170µm，而普通涂层光纤的外径为250µm。
另外，在标准的125µm包层上涂抹的涂层厚度也可以减少，因此涂覆纤维的直径只有200µm，而不是通常的250µm。
低水光纤
标准的光纤制造会留下氢的痕迹，氢在熔融硅纤维中与氧结合成羟基，在1360和1460nm之间吸收，在1383nm处有一个强峰。当光纤系统只在1310和1550nm波段工作时，这个波段可以忽略，但对于1270和1610nm之间20nm间距的廉价粗波分复用来说，这个波段就成了问题。
3.低水位和零水位峰值纤维的损耗比较（由Sterlite技术公司提供）。
已开发出将光纤中的氢气(通常称为"水")降低到两个水平的工艺。"低水"光纤通常在1383nm峰值处的损耗不高于1310nm处的损耗，通常低于0.34dB/km。目前版本的G.652.D和G.657标准都规定，1310——1625nm之间的光纤损耗应不超过0.40dB/km，低水光纤符合这一要求。标准还要求1383nm峰值处的损耗即使在老化后也要保持在0.4dB/km以下。
零水光纤可进一步降低OH的吸收，使1383nm峰值基本消失，衰减低于0.27和0.31dB/km。要达到如此低的损耗，需要用氘（重氢-2同位素）进一步加工，以阻止轻氢与玻璃中的氧结合，保持低吸收。
单模光纤的其他特殊功能
一些通信光纤提供了针对特殊情况进行优化的功能，例如拉伸放大器间距或跨越非常长的距离。
其中一个特点是扩大单模光纤的有效模式面积。虽然G.652的纤芯直径名义上是9到10微米，但它传输的单模以高斯模式扩散，因此有效模式面积更大一些--大约80nm2。如果这种光纤传输的功率很大，那么在靠近发射器或放大器的区域，功率最大的地方就会产生非线性效应。扩大有效模式面积可以降低纤芯的功率密度，减少非线性效应。改变磁芯-包层折射率差可以将有效模面积增加到100µm2以上，但这是有限制的。
大的有效模面积可以与极低的衰减相结合。例如，康宁公司（纽约州康宁市）和OFSOptics公司（佐治亚州诺克罗斯市）都提供了用于海底电缆的单模光纤，其有效模面积为125和150µm2，在1550nm处的衰减低于0.16dB/km。
还为通信系统中的端接或耦合光纤等任务制造了特殊光纤。
微结构和空芯光纤
新一代的光纤技术已经出现，基于微结构光纤，其长度上有孔。它们依靠光子晶体、光子带隙或其他结构来限制光，开辟了新的可能性。
微结构光纤具有由不同密度的微结构所产生的材料折射率差异；这些折射率差异引导或限制光。如果微结构与光纤传输的波长相比较小，它所包含的孔洞就会降低孔隙材料的平均折射率，因此它可以作为低折射率的包层，引导光通过固体或孔隙核心。
光子晶体光纤会产生光子带隙效应，阻止某些波长的光通过某些区域的传输。这种现象可用于将某些波长的光限制在一个有效面积较大的芯内，OFS光学公司在2020年10月出版的《激光聚焦世界》中对此进行了描述。网格结构作为内包层。标有"分流器"的六个六边形单元围绕着25微米的核心，将高阶模式从25微米的大核心中分流出来，使其有效地成为单模。
4.OFSOptics的中空芯光子带隙光纤的结构，该光纤在真空中以接近光速的速度传输信号（OFSOptics提供）。
虽然光子带隙光纤比传统的实芯光纤有更高的损耗，但其中空芯可以以30万公里/秒的速度传输光，而不是实芯光纤的20万公里/秒。光在中空芯中的领先时间获得了1.5微秒/公里，对于高频交易商来说，微秒意味着金钱，他们要为通过特殊电缆传输支付溢价。
2020年，南安普顿大学的衍生公司Lumenisity（英国罗姆西）推出了使用基于嵌套抗谐振无节光纤（NANF）技术的新型中空芯光纤的有线光纤。在这里，中空芯周围环绕着一层坚实的包层，其中几对嵌套的芯沿芯-包层边界运行。与光子带隙光纤相比，这种方法可以在更宽的波长范围内实现低损耗传输。在OFC2020上，南安普顿的研究人员报告说，在实芯光纤衰减的1550nm最小值处，损耗仅为0.28dB/km。
5.最小损耗为0.28dB/km的中空芯NANF光纤的结构（左）及其在1200和1700之间的衰减（蓝色）与早期最小为0.65dB/km的NANF光纤、纯硅实芯光纤（紫色）和光子带隙光纤（绿色）的衰减比较。
研究管道
另外两种新兴的实芯光纤仍在研究之中。
少模光纤的有效模态面积略高于单模工作的上限，使其只能携带少数几个模态(相比之下，传统多模光纤有数百或数千个模态)。研究人员已经证明，模分复用可以将单模信号耦合到少模光纤中的各个模式中，并在没有明显的串扰的情况下将其分离出来。
多芯光纤在其包层内嵌入了许多独立的导光芯，并将其分开以防止串扰。这样就可以实现芯分复用，每个芯传输单独的信号。
重要光纤类型及应用指南
这两种技术都已经在高数据速率下得到了证明，实验者已经成功地制造出包含多个芯的光纤，所有芯都以多种模式传输信号。这两种技术与在同一光缆中的不同光纤中或在平行线路中分别传输不同信号的不太优雅的方法一起被归类为空分复用。某种形式的空分多路复用在我们的未来，但哪种方法在电信系统中最具成本效益仍有待确定。
#聚焦山东省2022年工作动员大会#
山东省2022年工作动员大会丨 数字蓝海里抢先机，山东值得期待！
大数据、云计算、人工智能、工业互联网、智能工厂……近年来，我省积极布局建设数字基础设施，不断优化数字经济发展环境，着力推动数字产业化、产业数字化，努力做大做强数字经济，数字化转型面临重大机遇。
2月7日，山东省2022年工作动员大会在济南举行。与以往的“开年大会”比较，这次大会强调，要把创新摆在发展全局的核心位置，持续增强经济社会发展创新力，重点抓好“十大创新”。
今天，大众日报刊发第四组报道，聚焦山东“加强数字变革创新”，通过深度解读、创新速评、典型案例等组合报道，详解山东数字蓝海里抢先机。
数字新蓝海 变革迎先机——聚焦山东省2022年工作动员大会④
大数据、云计算、人工智能等技术加速创新，移动支付、共享经济等新业态蓬勃发展，工业互联网、智能工厂等新模式方兴未艾……数字技术正以新理念、新业态、新模式全面融入经济、政治、文化、社会、生态文明建设各领域和全过程，给人类生产生活带来广泛而深刻的影响。发展数字经济意义重大，是把握机遇、赢得未来的战略选择。加快数字化变革，是催生新动能、增创新优势的关键之举。
山东在推进数字化变革方面拥有良好基础和广阔前景。近年来，我省积极布局建设数字基础设施，不断优化数字经济发展环境，着力推动数字产业化、产业数字化，努力做大做强数字经济，数字化转型面临重大机遇。山东省2022年工作动员大会将“加强数字变革创新”列为当前和今后一个时期要重点抓好的“十大创新”之一，提出要加快建设数字政府、数字社会、数字经济，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革，数字变革的重要性被提升到了新高度。
加速打造数字机关，发挥数字政府引领作用
加强数字变革创新，推进数字强省建设，数字政府是“领头羊”。“数字政府应率先发力，带动数字经济、数字社会加快建设。而这其中，数字机关建设更应该在数字强省突破中‘走在前、作表率’。”省政府副秘书长、省大数据局局长马越男说。
办文“纸来纸往”、办会“车来车往”、办事“人来人往”曾是一些机关工作中的惯常现象。针对这类现象，去年以来山东全面开展数字机关建设，全方位升级“山东通”协同办公平台，目前各级党政机关实名注册87万人，基本实现全省行政机关全覆盖。“这是时代大势所趋，也是事业发展所需。今年年内，各级党政机关自建系统要与‘山东通’应接尽接。还将根据工作需要，逐步扩大至其他事业单位和重点国有企业。”马越男说。
基层对数字机关的需求更为迫切。多年前，威海市环翠区政府就已实现“数字化、网络化、移动化”办公，去年又打造了“环翠数字大脑”大数据综合应用中心，效能进一步提升。“大数据时代，政府理应当好数字应用和变革创新的引领者、践行者。”威海市环翠区区长于晓东说，“想要更加方便群众、提高效能，首先就需要我们从内部强化‘数字机关’建设，加快流程再造、资源整合，然后真正让数据多跑路、让企业群众少跑腿。”
数字政府的内涵远不止于政府内部的“通”。“作为一种新型的政府运行模式，‘数字政府’建设能够有效实现政府部门业务高效协同，创新政府职能结构和权力运行方式，不断提升政府治理现代化能力。”省委党校经济学教研部教授杨珍说。当前，数据驱动已经成为我省优化政务服务的关键因素。
住房公积金业务实现“跨省通办”，工程建设项目实现全流程审批线上办理，试点推进住建领域行政许可事项“智慧审批”，我省住建系统通过推进数据整合共享，创新数据应用场景，真正做到让数据多跑路，让群众少跑腿、不跑腿。“数字政府建设是优化住建领域营商环境、提升便民服务水平的重要举措。”省住房城乡建设厅副厅长王润晓表示，“下一步我们将持续深化工程建设项目审批、住房公积金等主题库建设，推进行业视频资源、房屋网签备案数据、二级建造师注册信息等汇聚及整合应用，大力推动电子证照推广应用，打造出手续简、环节少、效率高、服务优的政务服务环境。”
加快推进“数字治理”，充分释放数字惠民红利
伴随大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术在各领域推广使用，人民群众对数字化、网络化、智能化的需求越来越强烈。
“面对群众的需求，就需要我们围绕公众关心的就业、社保、教育等领域，积极构建智慧便民的数字社会生态，强化数字化惠民服务供给，全方位打造智慧应用场景，逐步提升群众的幸福感。”省大数据局规划发展处处长卢修名说。
当前，我省以新型智慧城市建设为抓手推进数字社会建设，13个市入选数字化城市百强，数量居全国第一。但也应看到，目前，我省的新型智慧城市建设成效还不够明显，数字惠民的广度和深度有待拓展。杨珍建议，聚焦企业群众办事的痛点、难点和堵点拓展政务服务功能，拓展教育、医疗、社保、就业等数字化公共服务，深度开发各类便民应用，增强公共服务供给的针对性和有效性。卢修名介绍，我省正着力推动社会治理数字化转型，打造全省“一网统揽”综合慧治平台，年底前16市要全部建成“城市大脑”，让群众感受到更多“数字红利”。
建设数字强省，首先数字基础设施要强。以5G、千兆光网“双千兆”为代表的新型基础设施，是推动经济社会数字化转型的重要“两翼”。“山东户籍人口和常住人口‘双过亿’，在线医疗、远程办公等新兴虚拟服务需求旺盛，孕育了规模巨大的市场发展空间。加快发展‘双千兆’，提高信息基础设施供给质量，将有助于拉动有效投资、促进信息消费、赋能千行百业数字化转型。”中国移动通信集团山东有限公司董事长、总经理张轩说。
山东移动作为我省“双千兆”建设发展的主力军，近年来持续推进千兆光网的规划建设。目前山东移动已在全省开通5G基站5.3万个，5G网络客户超过1300万户，千兆光网覆盖家庭近1000万户。今年，山东移动将新建开通5G基站3万个，5G基站累计达到8.3万个；着力构建济南、青岛、淄博、枣庄四个省级算力中心架构，推进中国移动（山东青岛）数据中心二期等投产，规划数据中心装机能力超4.5万架。
加力突破工业互联网，产业赋能创造最大优势
我省是制造业大省，丰富的应用场景和广阔的市场空间为推动数字化转型和工业互联网创新发展提供了强大动能。目前，我省工业互联网的应用场景开发和创新已走在全国前列，具备了一定的先发优势。
“顺应数字经济发展趋势，山东全力推动工业互联网平台横向拓展，让更多企业借力头部平台发展，切中企业转型发展要害。”青岛啤酒集团董事长黄克兴说。去年，接近120岁“高龄”的青岛啤酒厂，成功点亮全球首家啤酒饮料行业工业互联网“灯塔工厂”。青岛啤酒品种转化时间降低70%，整体生产线效率提升30%，定制产品交货周期由45天缩短到15天至20天。“山东制造业企业众多，发挥工业互联网平台智能、开放、协作等优势特征，以打造‘灯塔工厂’样本引领企业生产方式转型升级，发展潜力和空间巨大。”黄克兴说。
目前，我省工业互联网正加速渗透钢铁、石化、纺织等重点行业和企业，全方位驱动制造业体系质量变革、效率变革、动力变革，仅海尔卡奥斯已孕育出化工、模具等15个行业生态，而浪潮云洲工业互联网平台则上线了8500多个工业APP，为工业全部22个细分行业提供服务，面向协同研发设计等12大工业场景。
针对发展中暴露出来的工业互联网和工业应用场景联系不紧密、效益不明显等问题，我省从横向拓展、纵向切入两个方面发力全方位实施工业互联网牵手行动，推动工业互联网融合应用加快向更深层次、更多领域深化。
“横向拓展就是要放大海尔卡奥斯、浪潮云洲等工业互联网头部平台的服务半径，助力更多小微企业实现数字化创新，打造更多数字化应用的‘灯塔工厂’；纵向切入就是要持续深化行业应用赋能，深化互联网、大数据、人工智能同各产业融合，推动山东产业技术变革和优化升级。” 省工业和信息化厅相关负责人说。我省将深入实施“云行齐鲁工赋山东”，完善“云服务券”政策，推广“云网数”一体化解决方案，“一行业一重点”再打造100个典型应用场景，“一业一策”推动12个传统行业加快数字化转型。
（□参与采写 方垒 陶相银）
数字变革重在赋能
加快数字化变革，是催生新动能、增创新优势的关键之举。谁能在数字化转型这条新赛道上，率先实现技术变革，拓展应用空间，谁就能率先为高质量发展赋能，占据未来发展制高点。
推动数字化转型，山东有基础、有条件。我省制造业基础雄厚，传统产业改造空间大，数字化转型应用场景极为丰富。尤其是近年我省加快数字化布局，累计开通5G基站超10万个，海尔卡奥斯、浪潮云洲入选国家“双跨”平台，“上云用云”企业超35万家等等，数字经济规模、数字政府建设指数、智能制造指数均跻身全国前列。激发潜能，发挥优势，我们完全有能力走出一条具有山东特点的数字化变革之路。
加快数字化变革，重在融合和赋能。数字经济具有高创新性、强渗透性、广覆盖性，不仅自身就是新的经济增长点，也能够赋能千行百业，带动各个领域实现数字化升级。省委从打造“数字机关”、突破“工业互联网”、推进“数字治理”等方面入手，作出系统安排部署，出台务实政策举措，为推动数字化变革明确了主攻方向。以此为抓手，加快建设数字政府、数字社会、数字经济，就能以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。
俗话讲，要想富，先修路。数字化时代，数字基建就是数字变革之“路”。要想数字“跑”得快，就得抢抓“新基建”加速布局的窗口期，夯实数字底座。一方面“建”要提速，加快实施好5G基站、数据中心等重点项目，能快则快、能早则早；另一方面“用”要集成，注重“新旧融合”，让传统基建焕发新活力、形成新优势。如此，抢抓机遇，夯基垒台，就一定能为数字化变革铺就更为宽广坚实的跑道，实现从“数字山东”到“数字强省”的蜕变。
外出不用担心忘带身份证了515.53万山东人用上电子身份证
2月9日下午，风和日丽，胡先生和女友来到济南市历下区民政局登记结婚，他们用手机出示电子身份证核验身份，顺利办完手续。
电子身份证即居民身份证电子证照。去年11月起，山东在全国率先开展全省范围的电子身份证应用，实现全省互通互认、共享共用。同时，明确电子身份证与实体居民身份证同步制发、变更与注销，具有同等法律效力。截至目前，我省发放515.53万张电子身份证，累计提供亮证服务3430.87万人次，应用场景覆盖到群众生产生活各个领域。
山东电子身份证按照国家技术标准和公安部行业标准，依托山东人口数据库统一建设、统一管理、统一对外服务，山东籍居民可通过“爱山东”APP或“山东微警务”微信公众号申领。全省各级各类政务服务办事机构、服务窗口和网办平台在办理营业执照、护照、港澳台通行证等政务服务时，可直接对接省、市统一电子证照系统，调用证照文件存档备查。山东籍居民出入文化场馆、旅游景区，办理交通出行、住宿送医、水电气暖、金融通讯、寄递物流业务，乃至现场执法检查，都可出示、使用本人电子身份证。
如何保证身份数据万无一失、真实可信？据了解，为确保安全，省公安厅和省大数据局使用数字签名、安全算法、加解密运算等技术手段为个人信息层层加密，防止数据被泄漏转卖。此外，电子身份证具有可追溯性，在制、管、存、用、验环节全程留痕，本人可以查询到所有使用记录，让群众用得安心。
“居民身份证电子证照不存在丢失、损坏情况。”省公安厅有关负责人介绍，“通过数字加密技术，保证存档证照在调用过程中不被篡改冒用。此外，仅作为载体的手机在丢失后，群众可在其他设备进行人脸核验，进入APP或公众号正常使用电子证照。”
当前，我省全面深化电子证照推广应用，身份证、社保卡、驾驶证、老年人优待证、营业执照等330多类电子证照在山东实现“亮证即用”，全省电子证照累计应用1.25亿次，大大减少了提报纸质材料数量。据了解，下一步我省还将加快居住证、居民户口簿电子证照的建设应用。
山东省2022年工作动员大会丨 数字蓝海里抢先机，山东值得期待！
大数据、云计算、人工智能、工业互联网、智能工厂……近年来，我省积极布局建设数字基础设施，不断优化数字经济发展环境，着力推动数字产业化、产业数字化，努力做大做强数字经济，数字化转型面临重大机遇。
2月7日，山东省2022年工作动员大会在济南举行。与以往的“开年大会”比较，这次大会强调，要把创新摆在发展全局的核心位置，持续增强经济社会发展创新力，重点抓好“十大创新”。
今天，大众日报刊发第四组报道，聚焦山东“加强数字变革创新”，通过深度解读、创新速评、典型案例等组合报道，详解山东数字蓝海里抢先机。
数字新蓝海 变革迎先机——聚焦山东省2022年工作动员大会④
大数据、云计算、人工智能等技术加速创新，移动支付、共享经济等新业态蓬勃发展，工业互联网、智能工厂等新模式方兴未艾……数字技术正以新理念、新业态、新模式全面融入经济、政治、文化、社会、生态文明建设各领域和全过程，给人类生产生活带来广泛而深刻的影响。发展数字经济意义重大，是把握机遇、赢得未来的战略选择。加快数字化变革，是催生新动能、增创新优势的关键之举。
山东在推进数字化变革方面拥有良好基础和广阔前景。近年来，我省积极布局建设数字基础设施，不断优化数字经济发展环境，着力推动数字产业化、产业数字化，努力做大做强数字经济，数字化转型面临重大机遇。山东省2022年工作动员大会将“加强数字变革创新”列为当前和今后一个时期要重点抓好的“十大创新”之一，提出要加快建设数字政府、数字社会、数字经济，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革，数字变革的重要性被提升到了新高度。
加速打造数字机关，发挥数字政府引领作用
加强数字变革创新，推进数字强省建设，数字政府是“领头羊”。“数字政府应率先发力，带动数字经济、数字社会加快建设。而这其中，数字机关建设更应该在数字强省突破中‘走在前、作表率’。”省政府副秘书长、省大数据局局长马越男说。
办文“纸来纸往”、办会“车来车往”、办事“人来人往”曾是一些机关工作中的惯常现象。针对这类现象，去年以来山东全面开展数字机关建设，全方位升级“山东通”协同办公平台，目前各级党政机关实名注册87万人，基本实现全省行政机关全覆盖。“这是时代大势所趋，也是事业发展所需。今年年内，各级党政机关自建系统要与‘山东通’应接尽接。还将根据工作需要，逐步扩大至其他事业单位和重点国有企业。”马越男说。
基层对数字机关的需求更为迫切。多年前，威海市环翠区政府就已实现“数字化、网络化、移动化”办公，去年又打造了“环翠数字大脑”大数据综合应用中心，效能进一步提升。“大数据时代，政府理应当好数字应用和变革创新的引领者、践行者。”威海市环翠区区长于晓东说，“想要更加方便群众、提高效能，首先就需要我们从内部强化‘数字机关’建设，加快流程再造、资源整合，然后真正让数据多跑路、让企业群众少跑腿。”
数字政府的内涵远不止于政府内部的“通”。“作为一种新型的政府运行模式，‘数字政府’建设能够有效实现政府部门业务高效协同，创新政府职能结构和权力运行方式，不断提升政府治理现代化能力。”省委党校经济学教研部教授杨珍说。当前，数据驱动已经成为我省优化政务服务的关键因素。
住房公积金业务实现“跨省通办”，工程建设项目实现全流程审批线上办理，试点推进住建领域行政许可事项“智慧审批”，我省住建系统通过推进数据整合共享，创新数据应用场景，真正做到让数据多跑路，让群众少跑腿、不跑腿。“数字政府建设是优化住建领域营商环境、提升便民服务水平的重要举措。”省住房城乡建设厅副厅长王润晓表示，“下一步我们将持续深化工程建设项目审批、住房公积金等主题库建设，推进行业视频资源、房屋网签备案数据、二级建造师注册信息等汇聚及整合应用，大力推动电子证照推广应用，打造出手续简、环节少、效率高、服务优的政务服务环境。”
加快推进“数字治理”，充分释放数字惠民红利
伴随大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术在各领域推广使用，人民群众对数字化、网络化、智能化的需求越来越强烈。
“面对群众的需求，就需要我们围绕公众关心的就业、社保、教育等领域，积极构建智慧便民的数字社会生态，强化数字化惠民服务供给，全方位打造智慧应用场景，逐步提升群众的幸福感。”省大数据局规划发展处处长卢修名说。
当前，我省以新型智慧城市建设为抓手推进数字社会建设，13个市入选数字化城市百强，数量居全国第一。但也应看到，目前，我省的新型智慧城市建设成效还不够明显，数字惠民的广度和深度有待拓展。杨珍建议，聚焦企业群众办事的痛点、难点和堵点拓展政务服务功能，拓展教育、医疗、社保、就业等数字化公共服务，深度开发各类便民应用，增强公共服务供给的针对性和有效性。卢修名介绍，我省正着力推动社会治理数字化转型，打造全省“一网统揽”综合慧治平台，年底前16市要全部建成“城市大脑”，让群众感受到更多“数字红利”。
建设数字强省，首先数字基础设施要强。以5G、千兆光网“双千兆”为代表的新型基础设施，是推动经济社会数字化转型的重要“两翼”。“山东户籍人口和常住人口‘双过亿’，在线医疗、远程办公等新兴虚拟服务需求旺盛，孕育了规模巨大的市场发展空间。加快发展‘双千兆’，提高信息基础设施供给质量，将有助于拉动有效投资、促进信息消费、赋能千行百业数字化转型。”中国移动通信集团山东有限公司董事长、总经理张轩说。
山东移动作为我省“双千兆”建设发展的主力军，近年来持续推进千兆光网的规划建设。目前山东移动已在全省开通5G基站5.3万个，5G网络客户超过1300万户，千兆光网覆盖家庭近1000万户。今年，山东移动将新建开通5G基站3万个，5G基站累计达到8.3万个；着力构建济南、青岛、淄博、枣庄四个省级算力中心架构，推进中国移动（山东青岛）数据中心二期等投产，规划数据中心装机能力超4.5万架。
加力突破工业互联网，产业赋能创造最大优势
我省是制造业大省，丰富的应用场景和广阔的市场空间为推动数字化转型和工业互联网创新发展提供了强大动能。目前，我省工业互联网的应用场景开发和创新已走在全国前列，具备了一定的先发优势。
“顺应数字经济发展趋势，山东全力推动工业互联网平台横向拓展，让更多企业借力头部平台发展，切中企业转型发展要害。”青岛啤酒集团董事长黄克兴说。去年，接近120岁“高龄”的青岛啤酒厂，成功点亮全球首家啤酒饮料行业工业互联网“灯塔工厂”。青岛啤酒品种转化时间降低70%，整体生产线效率提升30%，定制产品交货周期由45天缩短到15天至20天。“山东制造业企业众多，发挥工业互联网平台智能、开放、协作等优势特征，以打造‘灯塔工厂’样本引领企业生产方式转型升级，发展潜力和空间巨大。”黄克兴说。
目前，我省工业互联网正加速渗透钢铁、石化、纺织等重点行业和企业，全方位驱动制造业体系质量变革、效率变革、动力变革，仅海尔卡奥斯已孕育出化工、模具等15个行业生态，而浪潮云洲工业互联网平台则上线了8500多个工业APP，为工业全部22个细分行业提供服务，面向协同研发设计等12大工业场景。
针对发展中暴露出来的工业互联网和工业应用场景联系不紧密、效益不明显等问题，我省从横向拓展、纵向切入两个方面发力全方位实施工业互联网牵手行动，推动工业互联网融合应用加快向更深层次、更多领域深化。
“横向拓展就是要放大海尔卡奥斯、浪潮云洲等工业互联网头部平台的服务半径，助力更多小微企业实现数字化创新，打造更多数字化应用的‘灯塔工厂’；纵向切入就是要持续深化行业应用赋能，深化互联网、大数据、人工智能同各产业融合，推动山东产业技术变革和优化升级。” 省工业和信息化厅相关负责人说。我省将深入实施“云行齐鲁工赋山东”，完善“云服务券”政策，推广“云网数”一体化解决方案，“一行业一重点”再打造100个典型应用场景，“一业一策”推动12个传统行业加快数字化转型。
（□参与采写 方垒 陶相银）
数字变革重在赋能
加快数字化变革，是催生新动能、增创新优势的关键之举。谁能在数字化转型这条新赛道上，率先实现技术变革，拓展应用空间，谁就能率先为高质量发展赋能，占据未来发展制高点。
推动数字化转型，山东有基础、有条件。我省制造业基础雄厚，传统产业改造空间大，数字化转型应用场景极为丰富。尤其是近年我省加快数字化布局，累计开通5G基站超10万个，海尔卡奥斯、浪潮云洲入选国家“双跨”平台，“上云用云”企业超35万家等等，数字经济规模、数字政府建设指数、智能制造指数均跻身全国前列。激发潜能，发挥优势，我们完全有能力走出一条具有山东特点的数字化变革之路。
加快数字化变革，重在融合和赋能。数字经济具有高创新性、强渗透性、广覆盖性，不仅自身就是新的经济增长点，也能够赋能千行百业，带动各个领域实现数字化升级。省委从打造“数字机关”、突破“工业互联网”、推进“数字治理”等方面入手，作出系统安排部署，出台务实政策举措，为推动数字化变革明确了主攻方向。以此为抓手，加快建设数字政府、数字社会、数字经济，就能以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。
俗话讲，要想富，先修路。数字化时代，数字基建就是数字变革之“路”。要想数字“跑”得快，就得抢抓“新基建”加速布局的窗口期，夯实数字底座。一方面“建”要提速，加快实施好5G基站、数据中心等重点项目，能快则快、能早则早；另一方面“用”要集成，注重“新旧融合”，让传统基建焕发新活力、形成新优势。如此，抢抓机遇，夯基垒台，就一定能为数字化变革铺就更为宽广坚实的跑道，实现从“数字山东”到“数字强省”的蜕变。
外出不用担心忘带身份证了515.53万山东人用上电子身份证
2月9日下午，风和日丽，胡先生和女友来到济南市历下区民政局登记结婚，他们用手机出示电子身份证核验身份，顺利办完手续。
电子身份证即居民身份证电子证照。去年11月起，山东在全国率先开展全省范围的电子身份证应用，实现全省互通互认、共享共用。同时，明确电子身份证与实体居民身份证同步制发、变更与注销，具有同等法律效力。截至目前，我省发放515.53万张电子身份证，累计提供亮证服务3430.87万人次，应用场景覆盖到群众生产生活各个领域。
山东电子身份证按照国家技术标准和公安部行业标准，依托山东人口数据库统一建设、统一管理、统一对外服务，山东籍居民可通过“爱山东”APP或“山东微警务”微信公众号申领。全省各级各类政务服务办事机构、服务窗口和网办平台在办理营业执照、护照、港澳台通行证等政务服务时，可直接对接省、市统一电子证照系统，调用证照文件存档备查。山东籍居民出入文化场馆、旅游景区，办理交通出行、住宿送医、水电气暖、金融通讯、寄递物流业务，乃至现场执法检查，都可出示、使用本人电子身份证。
如何保证身份数据万无一失、真实可信？据了解，为确保安全，省公安厅和省大数据局使用数字签名、安全算法、加解密运算等技术手段为个人信息层层加密，防止数据被泄漏转卖。此外，电子身份证具有可追溯性，在制、管、存、用、验环节全程留痕，本人可以查询到所有使用记录，让群众用得安心。
“居民身份证电子证照不存在丢失、损坏情况。”省公安厅有关负责人介绍，“通过数字加密技术，保证存档证照在调用过程中不被篡改冒用。此外，仅作为载体的手机在丢失后，群众可在其他设备进行人脸核验，进入APP或公众号正常使用电子证照。”
当前，我省全面深化电子证照推广应用，身份证、社保卡、驾驶证、老年人优待证、营业执照等330多类电子证照在山东实现“亮证即用”，全省电子证照累计应用1.25亿次，大大减少了提报纸质材料数量。据了解，下一步我省还将加快居住证、居民户口簿电子证照的建设应用。
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