特種光纖定義及分類分析

特種光纖定義及分類分析五級標題特種光纖定義及分類特種光纖是指在特定的波長上使用，為了實現(xiàn)某特種功能而設(shè)計制造的光纖。特種光纖包括除常規(guī)通信光纖以外的具有特殊功能的各類光纖的總稱。特種光纖與常規(guī)通信光纖在摻雜元素、工作波長、結(jié)構(gòu)以及光學性能上差異較大，且根據(jù)不同的性質(zhì)，應用也不同；特種光纖是光纖激光器中的關(guān)鍵原材料，同時也是激光傳輸最便捷的傳輸介質(zhì)；特種光纖也可應用于光纖通信器件如光放大器、波長變換等光纖器件的制作；特種光纖還用于醫(yī)療光纖器件如內(nèi)窺鏡等，還有一些傳感光纖器件可用于航空航天、石油化工等領(lǐng)域，如壓力、溫度等的傳感探測器及光纖陀螺、水聽器等。相較于普通光纖，特種光纖的制備工藝上要更為復雜，應用屬性要求更為苛刻，對于行業(yè)廠商的專業(yè)技術(shù)能力要求也更為特別。一方面，特種光纖需要具有較普通光纖更為苛刻的技術(shù)響應能力；另一方面，為滿足特定需求，特種光纖產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝往往難以通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)作完成，要求廠商自身具備一定的上游生產(chǎn)工藝研發(fā)能力，甚至通過自研部分生產(chǎn)工藝以滿足各類應用場景的需要。近年來，隨著數(shù)字經(jīng)濟、智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的迅速發(fā)展，各種應用場景下的光通信需求正在快速釋放。同時，我國正在大力推進產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級，加強行業(yè)自主創(chuàng)新，在此背景下以光纖為代表的電子信息等核心產(chǎn)業(yè)成長為我國技術(shù)創(chuàng)新的排頭兵。從光通信領(lǐng)域內(nèi)來看，在全球數(shù)字化、智能化程度不斷提升，電子信息應用場景不斷泛化的背景下，特種光纖的核心價值日益凸顯。三級標題電子元器件行業(yè)競爭激烈光電子器件產(chǎn)品種類繁多，技術(shù)更迭速度較快，應用領(lǐng)域廣泛，技術(shù)上要求廠家具備從芯片設(shè)計、芯片封測、器件封裝到產(chǎn)品制造的縱向整合能力；產(chǎn)品上要求滿足從光電轉(zhuǎn)換、傳輸放大到子系統(tǒng)的多場景應用需求，因此擁有技術(shù)和產(chǎn)品方面綜合整合能力的企業(yè)，擁有較強的競爭優(yōu)勢。目前，國內(nèi)現(xiàn)有廠家產(chǎn)品應用領(lǐng)域互相滲透，傳統(tǒng)電信傳輸光收發(fā)模塊廠家正在向數(shù)據(jù)中心市場拓展，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)通信光收發(fā)模塊廠家也逐步切入電信傳輸市場；光纖光纜等部分行業(yè)外廠家加大了光電子器件行業(yè)投資，行業(yè)間并購整合加速，行業(yè)競爭加劇。擁有核心技術(shù)的廠家，在未來競爭格局中將占據(jù)有利地位。三級標題光電子器件產(chǎn)業(yè)鏈光電子器件產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料，包括電子元器件、PCB、光芯片、連接器、鏈接高功率光纖線、聲光器件、光組件等；中游為各類光電子器件，分為光源器件、光傳輸器件、光控制器件、光探測器件、光存儲器件、光顯示器件六種；下游廣泛應用于光通信、5G、光顯示、手機相機、微光攝像機、紅外探測、醫(yī)學探測等。隨著下游市場消費電子、汽車電子、工業(yè)電子等多個行業(yè)的高速發(fā)展以及新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)、新能源等新興領(lǐng)域的興起，我國電子元件及電子專用材料制造的需求迅速擴大，帶動行業(yè)的快速發(fā)展。2020年中國電子元件及電子專用材料制造行業(yè)營業(yè)收入2．15萬億元，同比增長11．3%，預計2022年營業(yè)收入可達2．4萬億元。近年來，我國不斷引進國外先進技術(shù)與設(shè)備，發(fā)展PCB行業(yè)，PCB行業(yè)產(chǎn)值增長迅速，已成為全球PCB生產(chǎn)制造中心。數(shù)據(jù)顯示，我國PCB行業(yè)產(chǎn)值由2017年的297．3億美元增至2020年的348億美元，年均復合增長率5．4%，高于全球平均增長水平。未來PCB行業(yè)預計仍將維持較高速的增長，預計在2022年我國PCB行業(yè)可達到381．5億美元，同比增長4．92%。近年來，中國經(jīng)濟保持持續(xù)快速增長，在中國經(jīng)濟高速發(fā)展的帶動下，通信、交通、電腦、消費電子等連接器下游市場也取得了快速增長，直接帶動我國連接器市場需求急劇增長，數(shù)據(jù)顯示，2016年到2019年，中國連接器市場規(guī)模由165億美元增長到227億美元，年均復合增長率為11．22%，2020啊您市場規(guī)模約為249億美元。相關(guān)研究機構(gòu)預測，2021年及2022年我國連接器市場規(guī)模分別可達269億美元、290億美元。2017-2018年我國光電子元器件產(chǎn)量穩(wěn)步增加，2019-2020年產(chǎn)量下降，降幅超10%。2022年1-4月全國光電子器件產(chǎn)量為3560．6億只，同比下降5．4%。于中國光電子器件發(fā)展迅速、國家支持力度不斷增長，我國光電子器件的研發(fā)進程也不斷加快。2021年中國光電子器件相關(guān)專利申請數(shù)量達209項，同比下降23．4%。隨著光電子器件的不斷發(fā)展以及國家的大力扶持，中國相關(guān)企業(yè)數(shù)量也隨之增加。2021年中國光電子器件相關(guān)企業(yè)注冊量達63902家，同比增長100%。三級標題光電子器件行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀近年來，中國光電子器件產(chǎn)量整體波動較大。2017-2018年我國光電子器件產(chǎn)量穩(wěn)步增加，2019-2020年產(chǎn)量下降，降幅超10%。2022年1-10月全國光電子器件產(chǎn)量為9019．2億只，同比下降11．3%。近年來，中國光器件市場規(guī)模穩(wěn)步增長，2020年達到195億元，2016-2020年年復合增長率超12%。受5G通訊技術(shù)及其他空間信息通訊技術(shù)驅(qū)動，中國光器件設(shè)備將向好發(fā)展，預計2022年市場規(guī)模突破250億元，2023年將達273億元。三級標題政策支持電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展光電子器件是光電子技術(shù)的關(guān)鍵和核心部件，是現(xiàn)代光電技術(shù)與微電子技術(shù)的前沿研究領(lǐng)域，是信息技術(shù)的重要組成部分。光電子器件受到國家相關(guān)部門的高度重視，2021年國家相關(guān)部門出臺了一系列政策予以支持。此外，中國電子元件行業(yè)協(xié)會發(fā)布《中國電子元器件行業(yè)十四五發(fā)展規(guī)劃（2021-2025）》，提出，瞄準5G通信設(shè)備、大數(shù)據(jù)中心、新能源汽車及充電樁、海洋裝備、軌道交通、航空航天、機器人、醫(yī)療電子用高端領(lǐng)域的應用需求，推動我國光電接插元件行業(yè)向微型化、輕量化、高可靠、智能化、高頻、高速方向發(fā)展，加快光電接插元件行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。2016-2018年我國光電子元器件產(chǎn)量穩(wěn)步增加，2019-2020年產(chǎn)量下降，降幅超10%。2021年光電子元器件產(chǎn)量恢復增長，產(chǎn)量12314．1億只，同比增長24．1%。三級標題光電子器件車載攝像頭市場智能駕駛是未來汽車發(fā)展趨勢，車載攝像頭作為智能駕駛系統(tǒng)傳感器組件之一，其中的紅外截止濾光片作為車載攝像的必備組件伴隨智能駕駛系統(tǒng)應用范圍的擴大，濾光片市場空間將一步擴大。公司將與車載光電元器件廠商合作，橫向展開，依托現(xiàn)有車載鏡頭用光學鏡片領(lǐng)域積累的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗，開發(fā)和布局激光測距光學器件、HUD光學器件鍍膜等車載光學元器件，豐富公司產(chǎn)品種類。攝像頭是智能駕駛的重要元件。從市場規(guī)模來看，高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的市場需求成為了車載攝像頭市場實現(xiàn)持續(xù)增長的有力保障。一套完整的ADAS系統(tǒng)至少需要包括6個攝像頭（1個前視，1個后視，4個環(huán)視），而高端智能汽車的攝像頭個數(shù)可達到8個，未來或達到12個。全球車載攝像頭出貨量將從2018年的1．09億個增加至2021年的4億個，進一步奠定了車載攝像頭未來的市場空間。2019年全球車載攝像頭市場規(guī)模為723．1億元，中國市場規(guī)模為41億元，隨著ADAS和自動駕駛的逐步深入，單車所需搭載攝像頭的數(shù)量不斷增加，預計未來幾年車載攝像頭市場規(guī)模將獲得較快增長，中金企信統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，預計到2025年全球車載攝像頭市場將達273億美元，其中中國市場237．2億元。IRCF通常安裝在攝像頭鏡頭之后，是車載攝像頭的重要光學器件，通過接近圖像傳感器表面來選取所需輻射波段，實現(xiàn)圖像質(zhì)量改善，提升成像品質(zhì)，使成像更符合ADAS的駕駛輔助要求。2020年全球汽車銷量為7，680萬輛，2022年將恢復到9，000萬的銷量水平。同時，未來全球ADAS滲透率將大幅提升，預計2022年全球新車ADAS搭載率將達到50%，每輛搭載ADAS的汽車平均將配置8個攝像頭。2020年單個車載攝像頭價格預計為145元左右，其中紅外截止濾光片的成本占比大約為3%。據(jù)推測，到2022年全球車載IRCF的市場規(guī)模為29億元。光電子器件是光通信設(shè)備的重要組成部分，其市場容量不斷增加。原因來自兩方面：一是光網(wǎng)絡架構(gòu)的變化。過去，光傳輸主要應用于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)，但隨著帶寬需求的增長以及光網(wǎng)路建設(shè)成本的下降，光傳輸網(wǎng)絡向接入網(wǎng)延伸。接入網(wǎng)中的節(jié)點和終端數(shù)量都遠遠大于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)，而每個節(jié)點和終端都需要光電子器件，故接入網(wǎng)中光電子器件的用量遠遠大于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)的用量。同時，接入網(wǎng)中帶寬需求的增加反過來又會促進城域網(wǎng)和骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡升級、擴容甚至更新?lián)Q代，從而帶動更多的諸如波分復用、光放大器等光電子器件的需求。光電子器件的小型化、模塊化、集成化和智能化。集成光電子器件在形式上正逐步取代功能單一的分立式電子元器件和光學元器件，在性能上也可替代原先需由系統(tǒng)或者設(shè)備才能實現(xiàn)的功能。因此，光電子器件在光通信設(shè)備總成本中所占的比例越來越大。隨著近年來移動互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡視頻、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務的蓬勃發(fā)展，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量持續(xù)爆發(fā)式增長，驅(qū)動高速大容量光傳輸網(wǎng)絡、大型數(shù)據(jù)中心與無線網(wǎng)絡市場快速發(fā)展。在此背景下，增長的帶寬數(shù)據(jù)需要傳輸速率更快的前傳、中傳、回傳光模塊匹配其要求的帶寬通道，也能夠提高光纖運載量的通信光器件配件的需求。根據(jù)LightCounting數(shù)據(jù)，2022年全球接入網(wǎng)用光器件銷售額預計為17．7億美元，其中FTTx器件占比約49%，前傳用光模塊占比約40%。同時，LightCounting預計，接入網(wǎng)用光器件銷售將從2022年的1．27億只增加到2027年的1．4億只，年銷售額至2027年預計達到14億至16億美元，未來五年累計達78．5億美元，其中，PON光模塊、前傳灰光模塊占主要份額。PLC光分路器和中低頻光模塊方面，目前全球光纖到戶主要應用國家和地區(qū)均已進入成熟期。國內(nèi)電信運營商的光纖到戶接入網(wǎng)建設(shè)已過高峰，近年來相關(guān)投資繼續(xù)放緩，歐美地區(qū)光纖到戶滲透率還有較大成長空間，使得公司的PLC光分路器的境外需求同比大幅增長。但同時，工信部發(fā)布的《雙千兆網(wǎng)絡協(xié)同發(fā)展行動計劃（2021-2023年）》中要求持續(xù)擴大千兆光網(wǎng)覆蓋范圍，在城市及重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行10GPON設(shè)備規(guī)模部署，開展薄弱區(qū)域光分配網(wǎng)改造升級。中國電信等電信運營商啟動接入網(wǎng)擴容改造政策，增加了10GPON光模塊的采購規(guī)模，導致10GPON光模塊需求快速增長。根據(jù)Dell’Oro預測，全球PON設(shè)備市場將從2021年的93億美元增長至2026年的136億美元，復合年均增長率為7．90%。波分復用器件和中高速無線承載網(wǎng)光模塊方面，推進千兆光網(wǎng)是建設(shè)制造強國和網(wǎng)絡強國不可或缺的重要措施，是新型基礎(chǔ)設(shè)施的承載底座，其中，提升骨干傳輸網(wǎng)絡承載能力為千兆光網(wǎng)建設(shè)提供了重要的基礎(chǔ)支撐。這就要求推進200G/400GOTN在傳輸網(wǎng)的應用，100G及以上速率超高速光傳輸系統(tǒng)向城域網(wǎng)下沉，DWDM器件將受到電信傳輸網(wǎng)絡升級的需求拉動而升級換代。根據(jù)Dell’Oro預測，到2026年全球光傳輸設(shè)備市場預計將增至180億美元，復合年均增長率3%，其中，DWDM系統(tǒng)的相干波長出貨量預計將以12%的復合年均增長率增長。同時，隨著下游運營商對5G基站投資金額的持續(xù)穩(wěn)定增長，未來波分復用器件和無線承載網(wǎng)光模塊的需求量將穩(wěn)步增長。高速收發(fā)光模塊方面，隨著云計算、人工智能等新興信息行業(yè)的蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)中心對于流量的要求越來越高。當前數(shù)據(jù)中心的主流架構(gòu)已由傳統(tǒng)三層架構(gòu)模式改為葉脊網(wǎng)絡架構(gòu)，使得其核心交換機必須通過提高端口帶寬速率的方式實現(xiàn)流量升級。因此，未來下游數(shù)據(jù)中心對于高數(shù)據(jù)光電子收發(fā)模塊的潛在需求較大。根據(jù)LightCounting預測，全球前五大云公司的光模塊采購金額將從2021年的32億美元增長至2027年的72億美元，中性預測下2022-2027年全球前15大云公司的資本支出復合年均增長率為17%。三級標題光電子器件產(chǎn)業(yè)鏈光電子器件是利用電-光子轉(zhuǎn)換效應制成的各種功能器件，光電子技術(shù)的關(guān)鍵和核心部件，是現(xiàn)代光電技術(shù)與微電子技術(shù)的前沿研究領(lǐng)域，是信息技術(shù)的重要組成部分。光電子器件產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料，包括電子元器件、PCB、光芯片、連接器、連接高功率光纖線、聲光器件、光組件等；中游為各類光電子器件，分為光源器件、光傳輸器件、光控制器件、光探測器件、光存儲器件、光顯示器件六種；下游廣泛應用于光通信、5G、光顯示、手機相機、微光攝像機、紅外探測、醫(yī)學探測等領(lǐng)域。三級標題光電子器件下游行業(yè)在智能手機領(lǐng)域，隨著下游終端用戶對拍照要求的不斷提高，手機攝像頭模組從單攝向多攝、超清、廣角、潛攝、長焦、3D方案升級，智能手機市場已經(jīng)成為IRCF核心終端市場；在汽車領(lǐng)域，隨著智能駕駛的興起，單車車載鏡頭從后視向側(cè)視、前視、環(huán)視、內(nèi)視等全方位、高規(guī)格品類拓展，車載鏡頭需求增加推動IRCF需求攀升；在智能家居、AR/VR等環(huán)境光感應領(lǐng)域，隨著5G、萬物互聯(lián)的發(fā)展，環(huán)境光傳感器運用于智能家居場景，應用于實景交互進一步提升用戶體驗、升華社交屬性，IRCF作為智能家居攝像頭的重要組件，未來市場空間巨大；在光學與半導體芯片結(jié)合領(lǐng)域，采用晶圓鍍膜工藝，脫離基材直接在半導體芯片上進行真空鍍膜，是IRCF的工藝升級以及光電子行業(yè)的發(fā)展方向。IRCF的下游攝像頭模組生產(chǎn)商國內(nèi)外企業(yè)眾多，但具備高端模組生產(chǎn)能力的廠家數(shù)量有限。此外，終端市場集中度提高，攝像頭模組需求亦逐漸集中，促進了攝像頭模組行業(yè)集中化。目前國內(nèi)外規(guī)模以上模組廠商有15家，代表企業(yè)有歐菲光、舜宇光學、丘鈦科技，三家企業(yè)市場份額達到50%以上。近年來，光學功能作為消費電子終端體驗升級最重要的方向之一，各大智能手機品牌商都在攝像功能領(lǐng)域?qū)で蟛町惢偁?，拍照功能成為智能手機更新?lián)Q代的關(guān)鍵，廠商紛紛跟進超高清、超廣角、高倍變焦等性能的高端攝像頭，并在頭部廠商手機后置多攝趨勢的帶動下，多攝的滲透不斷加速，手機攝像頭模組及光學組件的出貨量不斷上升。5G技術(shù)不斷普及，推動5G智能手機由5G旗艦和中高端機型加速向中、低端市場下沉，全面推動智能手機的更新?lián)Q代，帶動IRCF需求快速增長。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年，國內(nèi)5G手機累計出貨量1．63億部，占同期手機出貨量的52．9%，隨著5G智能手機更新?lián)Q代帶來的換機潮。5G智能手機市場將繼續(xù)作為全球IRCF的核心終端市