第一章 行業(yè)概況

光纖是由成同心圓的雙層透明介質(zhì)構(gòu)成的一種纖維。使用最廣泛的介質(zhì)材料是石英玻璃（SiO2）。內(nèi)層介質(zhì)稱為纖芯，其折射率高于外層介質(zhì)（稱為包層）。通過在石英玻璃中摻鍺、磷、氟、硼等雜質(zhì)的方法調(diào)節(jié)纖芯或包層的折射率。

圖 光纖生產(chǎn)過程

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光纖分類：

（1）按照制造光纖所用的材料分：石英系光纖、多組分玻璃光纖、塑料包層石英芯光纖、全塑料光纖和氟化物光纖。

塑料光纖是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）制成的。它的特點(diǎn)是制造成本低廉，相對來說芯徑較大，與光源的耦合效率高，耦合進(jìn)光纖的光功率大，使用方便。但由于損耗較大，帶寬較小，這種光纖只適用于短距離低速率通信，如短距離計算機(jī)網(wǎng)鏈路、船舶內(nèi)通信等。

（2）按光在光纖中的傳輸模式分：單模光纖和多模光纖。

多模光纖（Multi Mode Fiber）：中心玻璃芯較粗（50或62．5μm），可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴(yán)重。

單模光纖（Single Mode Fiber）：中心玻璃芯很細(xì)（芯徑一般為9或10μm），只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。

圖 單模光纖和多模光纖區(qū)別

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（3）按最佳傳輸頻率窗口分：常規(guī)型單模光纖和色散位移型單模光纖。

常規(guī)型：光纖生產(chǎn)長家將光纖傳輸頻率最佳化在單一波長的光上，如1300μm。

色散位移型：光纖生產(chǎn)廠家將光纖傳輸頻率最佳化在兩個波長的光上，如：1300μm和1550μm。

（4）按折射率分布情況分：階躍型和漸變型光纖。

階躍型：光纖的纖芯折射率高于包層折射率，使得輸入的光能在纖芯一包層交界面上不斷產(chǎn)生全反射而前進(jìn)。這種光纖纖芯的折射率是均勻的，包層的折射率稍低一些。光纖中心芯到玻璃包層的折射率是突變的，只有一個臺階，所以稱為階躍型折射率多模光纖，簡稱階躍光纖，也稱突變光纖。

漸變型光纖：為了解決階躍光纖存在的弊端，人們又研制、開發(fā)了漸變折射率多模光纖，簡稱漸變光纖。光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小，可使高次模的光按正弦形式傳播，這能減少模間色散，提高光纖帶寬，增加傳輸距離，但成本較高，現(xiàn)在的多模光纖多為漸變型光纖。

（5）按光纖的工作波長分：短波長光纖、長波長光纖和超長波長光纖。

短波長光纖是指0．8～0．9μm的光纖；長波長光纖是指1．0～1．7μm的光纖；而超長波長光纖則是指2μm以上的光纖。

圖 光纖分類及特點(diǎn)

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近年來，在我國大規(guī)模通信建設(shè)需求的帶動下，我國的光纖光纜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)形成了從光纖預(yù)制棒—光纖—光纜—光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品完整的產(chǎn)業(yè)鏈。中國已成為全球最主要的光纖光纜市場和全球最大的光纖光纜制造國。光纖光纜行業(yè)的發(fā)展壯大夯實(shí)了我國通信領(lǐng)域的基礎(chǔ)，成為我國FT－TH、FTTA系統(tǒng)的采用、三網(wǎng)融合以及大規(guī)模4G建設(shè)、5G探索的重要支撐。

光纖的建設(shè)日臻完善。截至 1H21，我國光纖接入（FTTH／O）端口總計達(dá) 9．2 億個，在 所有寬帶接入端口中占比 93．5％。我國支持千兆光網(wǎng)接入的 10G－PON 及以上端口規(guī)模超 過 360 萬個，已經(jīng)具備覆蓋 1．6 億戶家庭的能力，覆蓋范圍約占全國家庭總數(shù)的三分之一。目前，我國光纖接入能力普遍超過百兆，向千兆以上速率升級將是下一階段建設(shè)重點(diǎn)。中長期來看，光纖將持續(xù)成為固網(wǎng)信息傳輸載體。

圖 全光纖端口數(shù)量及同比增速

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圖 2016－2021年中國光纜總里程數(shù)

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圖 2016－2020年中國光纖行業(yè)市場規(guī)模

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光纖預(yù)制棒是具有特定折射率剖面，用于制造光纖的石英玻璃棒，一般直徑在幾毫米至幾十毫米之間。光纖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在預(yù)制棒中形成的，而預(yù)制棒是光纖的母體和技術(shù)瓶頸所在。

隨著國家反傾銷政策支持國內(nèi)光棒產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷開展產(chǎn)生對光棒產(chǎn)品的大量需求，我國光棒產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。2016－2020年，我國光纖預(yù)制棒的產(chǎn)量從6019噸上升至12000噸。

圖 2016－2020年中國光纖預(yù)制棒產(chǎn)量走勢（單位：噸）

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2020年，面對新冠肺炎疫情的嚴(yán)重沖擊，我國通信業(yè)堅決貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院決策部署，全力支撐疫情防控工作，積極推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè)，實(shí)現(xiàn)全國所有地級城市的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，新型信息基礎(chǔ)設(shè)施能力不斷提升，為加快數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展、構(gòu)建新發(fā)展格局提供有力支撐。

網(wǎng)絡(luò)提速步伐加快，千兆寬帶服務(wù)推廣不斷推進(jìn)。截至2020年底，三家基礎(chǔ)電信企業(yè)的固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶總數(shù)達(dá)4．84億戶，2020年凈增3427萬戶。截止到2021年5月，三家基礎(chǔ)電信企業(yè)的固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶總數(shù)達(dá)5．05億戶，比2020年末凈增2161萬戶。

圖 2016－2021．1－5中國三家基礎(chǔ)電信企業(yè)的固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶總數(shù)

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在2021年3月24日，工信部發(fā)布了《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動計劃（2021－2023年）》指出到2021年底，千兆光纖網(wǎng)絡(luò)具備覆蓋2億戶家庭的能力，萬兆無源光網(wǎng)絡(luò)（10G－PON）及以上端口規(guī)模超過500萬個，千兆寬帶用戶突破1000萬戶。根據(jù)工信部的數(shù)據(jù)顯示，截止到2021年5月，我國1000M速率以上的固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶已經(jīng)達(dá)到了1219萬戶，超額完成了2021年目標(biāo)量。

圖 2019－2021．1－5中國1000M速率以上的固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶

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