第一节 产品定义及发展历程
一、定义
一、用于特定波长范围的光纤：红外光线、紫外光纤、X光用光纤；
二、用特种材料制作的、并有特种功能的光纤：有发光性能的荧光光纤、有光放大及产生激光性能的掺杂光纤、有耐辐照性能。耐高温性能等特殊性能的光纤、以及塑料光纤、空心光纤、增敏和去敏光纤、镀金属光纤。
二、发展历程
一、世界光纤通信发展史
伴随社会的进步与发展，以及人们日益增长的物质与文化需求，通信向大容量，长距离的方向发展已经是必然的发展趋势。由于光波具有极高的频率（大约3 亿兆赫兹），也就是说是具有极高的宽带从而可以容纳巨大的通信信息，所以用光波作为载体来进行通信一直是人们几百年来追求的目标所在。
1、光纤通信的里程碑
在六十年代中期以前，人们虽然历经苦心 研究 过光圈波导、气体透镜波导、空心金属波导管等，想用它们作为传送光波的媒体以实现通信，但终因它们或者衰耗过大或者造价昂贵而无法实用化。也就是说历经几百年人们始终没有找到传输光波的理想传送媒体。
1966年7月，英藉、华裔学者高锟博士（K.C.Kao）在PIEE杂志上发表了一篇十分著名的文章《用于光频的光纤表面波导》，该文从理论上 分析 证明了用光纤作为传输媒体以实现光通信的可能性，并设计了通信用光纤的波导结（即阶跃光纤）。更重要的是科学地予言了制造通信用的超低耗光纤的可能性，即加强原材料提纯，加入适当的掺杂剂，可以把光纤的衰耗系数降低到20dB/km以下。而当时世界上只能制造用于工业、医学方面的光纤，其衰耗在1000dB/km以上。对于制造衰耗在20dB/km以下的光纤，被认为是可望不可及的。以后的事实发展雄辩地证明了高锟博士文章的理论性和科学大胆予言的正确性，所以该文被誉为光纤通信的里程碑。
2、导火索
1970年美国康宁玻璃公司根据高锟文章的设想，用改进型化学相沉积法（MCVD法）制造出当时世界上第一根超低耗光纤，成为使光纤通信爆炸性竞相发展的导火索。
虽然当时康宁玻璃公司制造出的光纤只有几米长，衰耗约20dB/km，而且几个小时之后便损坏了。但它毕竟证明了用当时的科学技术与工艺方法制造通信用的超低耗光纤是完全有可能的，也就是说找到了实现低衰耗传输光波的理想传输媒体，是光通信 研究 的重大实质性突破。
3、爆炸性发展
自1970年以后，世界各发达国家对光纤通信的 研究 倾注了大量的人力与物力，其来势之凶，规模之大、速度之快远远超出了人们的意料之外，从而使光纤通信技术取得了极其惊人的进展。
从光纤的衰耗看：
70年：20dB/km
72年： 4 dB/km
74年：1.1dB/km
76年：0.5dB/km
79年：0.2dB/km
90年：0.14dB/km
它已经接近石英光纤的理论衰耗极限值0.1dB/km。
从光器件看：
1970年，美国贝尔实验室研制出世界上第一只在室温下连续波工作的砷化镓铝半导体激光器，为光纤通信找到了合适的光源器件。后来逐渐发展到性能更好、寿命达几万小时的异质结条形激光器和现在的分布反馈式单纵模激光器（DFB）以及多量子阱激光器（MQW）。光接收器件也从简单的硅PIN光二极管发展到量子效率达90％的Ⅲ-Ⅴ族雪崩光二极管APD。
从光纤通信系统看：
正是光纤制造技术和光电器件制造技术的飞速发展，以及大规模、超大规模集成电路技术和微处理机技术的发展，带动了光纤通信系统从小容量到大容量、从短距离到长距离、从低水平到高水平、从旧体制（PDH）到新体制（SDH）的迅猛发展。
1976年，美国在亚特兰大开通了世界上第一个实用化光纤通信系统。码率为45Mb/s，中继距离为10 km。1980年，多模光纤通信系统商用化（140Mb/s），并着手单模光纤通信系统的现场试验工作。
1990年，单模光纤通信系统进入商用化阶段（565Mb/s），并着手进行零色散移位光纤和波分复用及相干通信的现场试验，而且陆续制定数字同步体系（SDH）的技术标准。
1993年，SDH产品开始商用化（622Mb/s 以下）。
1995年，2.5Gb/s 的SDH产品进入商用化阶段。
1996年，10Gb/s 的SDH产品进入商用化阶段。
1997年，采用波分复用技术（WDM）的20Gb/s 和40Gb/s 的SDH产品试验取得重大突破。
此外，在光孤子通信、超长波长通信和相干光通信方面也正在取得巨大进展。
总之，从1970年到现在虽然只有短短不到三十年的时间，但光纤通信技术却取得了极其惊人的进展。用带宽极宽的光波作为传送信息的载体以实现通信，这一几百年来人们梦寐以求的幻想在今天已成为活生生的现实。然而就目前的光纤通信而言，其实际应用仅是其潜在能力的2％左右，尚有巨大的潜力等待人们去开发利用。因此，光纤通信技术并未停滞不前，而是向更高水平、更高阶段方向发展。
二、中国光纤通信发展史
1973年，世界光纤通信尚未实用。邮电部武汉邮电科学 研究 院（当时是武汉邮电学院）就开始 研究 光纤通信。由于武汉邮电科学 研究 院采用了石英光纤、半导体激光器和编码制式通信机正确的技术路线，使我国在发展光纤通信技术上少走了不少弯路，从而使我国光纤通信在高新技术中与发达国家有较小的差距。
我国 研究 开发光纤通信正处于十年动乱时期，处于封闭状态。国外技术基本无法借鉴，纯属自己摸索，一切都要自己搞，包括光纤、光电子器件和光纤通信系统。就研制光纤来说，原料提纯、熔炼车床、拉丝机，还包括光纤的测试仪表和接续工具也全都要自己开发，困难极大。武汉邮电科学 研究 院，考虑到保证光纤通信最终能为经济建设所用，开展了全面 研究 ，除研制光纤外，还开展光电子器件和光纤通信系统的研制，使我国至今具有了完整的光纤通信产业。
1978年改革开放后，光纤通信的研发工作大大加快。上海、北京、武汉和桂林都研制出光纤通信试验系统。1982年邮电部重点科研工程“八二工程”在武汉开通。该工程被称为实用化工程，要求一切是商用产品而不是试验品，要符合国际CCITT标准，要由设计院设计、工人施工，而不是科技人员施工。从此中国的光纤通信进入实用阶段。
在20世纪80年代中期，数字光纤通信的速率已达到144Mb/s，可传送1980路电话，超过同轴电缆载波。于是，光纤通信作为主流被大量采用，在传输干线上全面取代电缆。经过国家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”计划，中国已建成“八纵八横”干线网，连通全国各省区市。现在，中国已敷设光缆总长约250万公里。光纤通信已成为中国通信的主要手段。在国家科技部、计委、经委的安排下，1999年中国生产的8×2.5Gb/sWDM系统首次在青岛至大连开通，随之沈阳至大连的32×2.5Gb/sWDM光纤通信系统开通。2005年3.2Tbps超大容量的光纤通信系统在上海至杭州开通，是至今世界容量最大的实用线路。
第二节 产品特点及应用领域 分析
光纤技术的进步可以从两个方面来说明：一是通信系统所用的光纤;二是特种光纤。早期光纤的传输窗口只有3个，即850nm（第一窗口）、1310nm（第二窗口）以及1550nm（第三窗口）。近几年相继开发出第四窗口（L波段）、第五窗口（全波光纤）以及S波段窗口。其中特别重要的是无水峰的全波窗口。这些窗口开发成功的巨大意义就在于从1280nm到1625nm的广阔的光频范围内，都能实现低损耗、低色散传输，使传输容量几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。这一技术成果将带来巨大的经济效益。另一方面是特种光纤的开发及其产业化，这是一个相当活跃的领域。
特种光纤具体有以下几种：
1、有源光纤这类光纤主要是指掺有稀土离子的光纤。如掺铒（Er3+）、掺钕（Nb3+）、掺镨（Pr3+）、掺镱（Yb3+）、掺铥（Tm3+）等，以此构成激光活性物质。这是制造光纤光放大器的核心物质。不同掺杂的光纤放大器应用于不同的工作波段，如掺饵光纤放大器（EDFA）应用于1550nm附近（C、L波段）;掺镨光纤放大器（PDFA）主要应用于1310nm波段;掺铥光纤放大器（TDFA）主要应用于S波段等。这些掺杂光纤放大器与喇曼（Raman）光纤放大器一起给光纤通信技术带来了革命性的变化。它的显著作用是：直接放大光信号，延长传输距离;在光纤通信网和有线电视网（CATV网）中作分配损耗补偿;此外，在波分复用（WDM）系统中及光孤子通信系统中是不可缺少的关键元器件。正因为有了光纤放大器，才能实现无中继器的百万公里的光孤子传输。也正是有了光纤放大器，不仅能使WDM传输的距离大幅度延长，而且也使得传输的性能最佳化。
2、色散补偿光纤（DispersionCompesationFiber，DCF）常规G.652光纤在1550nm波长附近的色散为17ps/nm?km。当速率超过2.5Gb/s时，随着传输距离的增加，会导致误码。若在CATV系统中使用，会使信号失真。其主要原因是正色散值的积累引起色散加剧，从而使传输特性变坏。为了克服这一问题，必须采用色散值为负的光纤，即将反色散光纤串接入系统中以抵消正色散值，从而控制整个系统的色散大小。这里的反色散光纤就是所谓的色散补偿光纤。在1550nm处，反色散光纤的色散值通常在-50~200ps/nm?km。为了得到如此高的负色散值，必须将其芯径做得很小，相对折射率差做得很大，而这种作法往往又会导致光纤的衰耗增加（0.5~1dB/km）。色散补偿光纤是利用基模波导色散来获得高的负色散值，通常将其色散与衰减之比称作质量因数，质量因数当然越大越好。为了能在整个波段均匀补偿常规单模光纤的色散，最近又开发出一种既补偿色散又能补偿色散斜率的"双补偿"光纤（DDCF）。该光纤的特点是色散斜率之比（RDE）与常规光纤相同，但符号相反，所以更适合在整个波形内的均衡补偿。
3、光纤光栅（FiberGrating）光纤光栅是利用光纤材料的光敏性在紫外光的照射（通常称为紫外光"写入"）下，于光纤芯部产生周期性的折射率变化（即光栅）而制成的。使用的是掺锗光纤，在相位掩膜板的掩蔽下，用紫外光照射（在载氢气氛中），使纤芯的折射率产生周期性的变化，然后经退火处理后可长期保存。其制作原理如图2所示。图2中的相位掩膜板实际上为一块特殊设计的光栅，其正负一级衍射光相交形成干涉条纹，这样就在纤芯逐渐产生成光栅。光栅周期A是模板周期的二分之一。众所周知，光栅本身是一种选频器件，利用光纤光栅可以制作成许多重要的光无源器件及光有源器件。例如：色散补偿器、增益均衡器、光分插复用器、光滤波器、光波复用器、光模或转换器、光脉冲压缩器、光纤传感器以及光纤激光器等。
4、多芯单模光纤（Multi-Coremono-ModeFiber，MCF）多芯光纤是一个共用外包层、内含有多根纤芯、而每根纤芯又有自己的内包层的单模光纤。这种光纤的明显优势是成本较低。4芯的这种光纤的生产成本较普通的光纤约低50%。此外，这种光纤可以提高成缆的集成密度，同时也可降低施工成本。以上是光纤技术在近几年里所取得的主要成就。至于光缆方面的成就，我们认为主要表现在带状光缆的开发成功及批量化生产方面。这种光缆是光纤接入网及局域网中必备的一种光缆。目前光缆的含纤数量达千根以上，有力地保证了接入网的建设。
特种光纤品种繁多、发展迅速，主要包括色散补偿光纤、保偏光纤、耐高温光纤等。色散补偿光纤通过改变光纤的折射率剖面结构，来影响光纤的波导色散系数，使得光纤的总色散系数在C波段或L波段的变化趋势和数值与传输光纤刚好相反。可用作通信链路的色散补偿器件。
保偏光纤结构为在靠近光纤芯处有两个对称应力区，光纤材料石英玻璃，应力区的材料为高浓度掺硼石英玻璃。由于应力区与光纤包层的热压缩不同，因而在光纤中应力区方向引人很强的内应力。应用于光纤陀螺仪、光纤水听器、光纤传感器。
耐高温光纤在石英光纤的制造过程中，在光纤的外表面上涂覆上能够承受较高温度的的涂层。应用于石油化工、航空航天、医疗器械、传感器件。
第三节产业链概述
一、在产业链中的位置
一种工业化产品要从图纸上的模型变为人们手中使用的实际器具，中间要经过多个环节：包括产品的研发，核心元件的生产，产品的加工组装，产品的销售，以及售后服务等。这些环节环环相扣，形成了一根完整的链条，它就被称为“产业链”。
在同一条产业链上，既有技术开发、产品设计这样的前端环节，也有原材料供应、生产制造这样的中间环节，还有品牌推广与市场销售这样的末端环节。虽然每个环节都是产业链条上必不可少的组成，但各环在整个产业链上的地位作用是不同的。前端的研发和后端的销售会对整条链起到决定性的控制作用，而中间的制造环节则处于被动的受控制地位。
目前我国特种光纤处于产业链中端位置，受上游原材料制约较大。
二、相关 行业 简述
1、 行业 状况
随着通信产业的高速发展，通信器材 行业 已到了旺盛时期。
（1）产业基础已经建立
各种类型的通信器材国内基本上都已经能够生产，各个可能的应用领域几乎都已经进入。由于引进技术、装备和自主创新，骨干企业产品质量和规模达到国际先进水平。标准、规范体系已初步建立。广大用户对于通信产业已熟知。政府制定了一系列鼓励发展通信的 产业政策 ，各地各领域积极推广使用。通信器材成为全国投资的热点，经营成功的通信器材的企业在扩大，增加品种，又有新企业进入。国际上有实力的通信器材生产、销售企业逐步进入中国，带来先进技术和管理经验。竞争、产业升级，对于通信器材的发展带来明显的推动作用。
（2）市场需求旺盛
随着我国国民经济的快速增长、信息化带动工业化战略的实施以及通信业一系列稳健务实的发展政策相继出台，我国通信业在全球通信业萧条的大环境中保持增长势头，发展平稳，带动了通信器材市场需求的大幅上升。
2、发展趋势
随着移动与宽带的发展，移动商务逐步普及。全球移动用户超过40亿，中国移动用户6.9亿，巨大的客户群给移动商务的普及奠定基础。固网宽带的飞速发展，推动了电子商务的飞速发展，为移动商务发展提供了一个很好的基础。中国固网宽带有7500万，占据固网用户的25%，如果移动有25%的宽带，那么将是千亿元的市场规模。手机和电脑逐步融合，使得智能手机迅速普及，成为基本工作设备，工作方式自然延伸到移动商务。
移动商务应用面临挑战包括五个方面，终端、商业模式，网络、安全、单位信息成本。商业模式是一个很大的问题，需要运营商、集成商、应用内容提供商分工合作，运营商以及第三方收费的模式也需要大家 研究 。移动商务产业链的培育需要大家共同努力。当前移动商务还没有普及，需要从整个产业链的角度，促进整个产业的形成，制造商提供合适的解决方案，移动运营商提供网络平台，政府提供合理的监管手段和扶持政策，发动大量的企业共同推进。
手机电视业务的优秀运营商和制造商市场占有率显著提升。手机电视以带外广播为主，在3G和4G中里面都涉及，可以开展广播业务，开展电视业务，但是由于移动运营商的带宽很昂贵，如果做这个业务，成本比较高。广播与移动运营商的合作是取得手机电视发展的基础。广播与移动的结合点是手机，手机电视会成为移动宽带的核心业务。
3、 行业 风险及影响
近年来，由于油价不断上涨而导致通信器材的原料价格持续上升，使通信器材生产企业面临巨大的生存压力，假冒伪劣产品的干扰使通信器材企业的生存环境进一步恶化。我国通信器材生产与应用与先进国家相比差距不小，生产企业都挤在低端市场，一些附加值高、技术难度大的通信器材市场则鲜有企业涉及。通信器材
行业
之所以会遭遇重创，这是因为巨大的市场容量和较低的准入门槛，使得通信器材在过去的几年中，一直是各方“下注”的热点项目。由于当时投资盲目，导致低端产品产能过剩。为争夺市场，一些小企业以低劣产品进行低价倾销，使价格战愈演愈烈。人员流动比较频繁，作为技术和劳动力密集型企业，过频繁的人员流动不利于企业发展。
免责申明：本文仅为中经纵横
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