光纖和光纜的區(qū)別 光纖市場現(xiàn)狀如何？2020光纖接入設(shè)備行業(yè)前景及規(guī)模分析

• 2020年6月12日 WuYaNan來源：中研網(wǎng) 352 16
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光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。在日常生活中，由于光在光導(dǎo)纖維的傳導(dǎo)損耗比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多，光纖被用作長距離的信息傳遞。

光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。傳輸原理是'光的全反射'。微細(xì)的光纖封裝在塑料護(hù)套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常，光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。在日常生活中，由于光在光導(dǎo)纖維的傳導(dǎo)損耗比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多，光纖被用作長距離的信息傳遞。通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆。那么，光纖和光纜有什么區(qū)別呢?

光纖結(jié)構(gòu)原理

光導(dǎo)纖維是由兩層折射率不同的玻璃組成。內(nèi)層為光內(nèi)芯，直徑在幾微米至幾十微米，外層的直徑0.1～0.2mm。一般內(nèi)芯玻璃的折射率比外層玻璃大1%。根據(jù)光的折射和全反射原理,當(dāng)光線射到內(nèi)芯和外層界面的角度大于產(chǎn)生全反射的臨界角時，光線透不過界面，全部反射。

光纖和光纜的區(qū)別

多數(shù)光纖在使用前必須由幾層保護(hù)結(jié)構(gòu)包覆，包覆后的纜線即被稱為光纜。光纖外層的保護(hù)層和絕緣層可防止周圍環(huán)境對光纖的傷害，如水、火、電擊等。光纜分為：光纖，緩沖層及披覆。光纖和同軸電纜相似，只是沒有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。

光纖是一種傳bai輸光束的細(xì)du而柔軟的媒質(zhì)。多數(shù)光纖在zhi使用前必須由幾層保護(hù)結(jié)構(gòu)包覆dao,包覆后的纜線即被稱為光纜。所以光纖是光纜的核心部分，光纖經(jīng)過一些構(gòu)件極其附屬保護(hù)層的保護(hù)就構(gòu)成了光纜。

光纖外層的保護(hù)結(jié)構(gòu)可以防止周遭環(huán)境對光纖的傷害。光纜包括光纖、緩沖層及披覆。光纖和同軸電纜相似，只是沒有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。

光纖通常被扎成束，外面有外殼保護(hù)。纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體，它質(zhì)地脆、易斷裂，因此需要外加一保護(hù)層。所以它們的區(qū)別就在于此。

光纖種類有哪些?

光纖種類繁多，這里我們介紹幾種：

石英光纖

石英光纖(Silica Fiber)是以二氧化硅(SiO2)為主要原料，并按不同的摻雜量，來控制纖芯和包層的折射率分布的光纖。石英(玻璃)系列光纖，具有低耗、寬帶的特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于有線電視和通信系統(tǒng)。

石英玻璃光導(dǎo)纖維的優(yōu)點(diǎn)是損耗低,當(dāng)光波長為1.0～1.7μm(約1.4μm附近)，損耗只有1dB/km，在1.55μm處最低，只有0.2dB/km。

摻氟光纖

摻氟光纖(Fluorine Doped Fiber)為石英光纖的典型產(chǎn)品之一。通常，作為1.3μm波域的通信用光纖中，控制纖芯的摻雜物為二氧化鍺(GeO2)，包層是用SiO2作成的。但接氟光纖的纖芯，大多使用SiO2，而在包層中卻是摻入氟素的。由于，瑞利散射損耗是因折射率的變動而引起的光散射現(xiàn)象。所以，希望形成折射率變動因素的摻雜物，以少為佳。氟素的作用主要是可以降低SIO2的折射率。因而，常用于包層的摻雜。

石英光纖與其它原料的光纖相比，還具有從紫外線光到近紅外線光的透光廣譜，除通信用途之外，還可用于導(dǎo)光和圖像傳導(dǎo)等領(lǐng)域。

紅外光纖

作為光通信領(lǐng)域所開發(fā)的石英系列光纖的工作波長，盡管用在較短的傳輸距離，也只能用于2μm。為此，能在更長的紅外波長領(lǐng)域工作，所開發(fā)的光纖稱為紅外光纖。紅外光纖(Infrared Optical Fiber)主要用于光能傳送。例如有：溫度計量、熱圖像傳輸、激光手術(shù)刀醫(yī)療、熱能加工等等，普及率尚低。

復(fù)合光纖

復(fù)合光纖(Compound Fiber)是在SiO2原料中，再適當(dāng)混合諸如氧化鈉(Na2O)、氧化硼(B2O3)、氧化鉀(K2O)等氧化物制作成多組分玻璃光纖，特點(diǎn)是多組分玻璃比石英玻璃的軟化點(diǎn)低且纖芯與包層的折射率差很大。主要用在醫(yī)療業(yè)務(wù)的光纖內(nèi)窺鏡。

碳涂層光纖

在石英光纖的表面涂敷碳膜的光纖，稱之碳涂層光纖(CCF：Carbon CoatedFiber)。其機(jī)理是利用碳素的致密膜層，使光纖表面與外界隔離，以改善光纖的機(jī)械疲勞損耗和氫分子的損耗增加。CCF是密封涂層光纖(HCF)的一種。

摻稀土光纖

在光纖的纖芯中，摻雜如鉺(Er)、欽(Nd)、鐠(Pr)等稀土族元素的光纖。1985年英國的索斯安普頓(Sourthampton)大學(xué)的佩思(Payne)等首先發(fā)現(xiàn)摻雜稀土元素的光纖(Rare Earth DoPed Fiber)有激光振蕩和光放大的現(xiàn)象。于是，從此揭開了慘餌等光放大的面紗，現(xiàn)在已經(jīng)實用的1.55pmEDFA就是利用摻餌的單模光纖，利用1.47pm的激光進(jìn)行激勵，得到1.55pm光信號放大的。另外，摻鐠的氟化物光纖放大器(PDFA)正在開發(fā)中。

2020年光纖行業(yè)現(xiàn)狀及市場前進(jìn)規(guī)模分析

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，我國光纖光纜產(chǎn)業(yè)也迎來了較快發(fā)展，國內(nèi)光纖光纜需求維持著增長態(tài)勢。經(jīng)過多年的高速增長，我國已經(jīng)成為光纖光纜業(yè)的世界工廠，是世界光纖光纜產(chǎn)品的制造大國和出口大國。光纖光纜作為“寬帶中國”的重要的基石，相關(guān)光纖光纜企業(yè)將從萬億投資中獲益。我國光纖光纜行業(yè)將迎來新一輪發(fā)展契機(jī)。

隨著光纖通信系統(tǒng)在上世紀(jì)80年代逐步投入商用，光纖的高帶寬、低衰減等諸多優(yōu)勢使得光纖通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)取得了飛速的發(fā)展。過去10年，在流量需求增長以及基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)共同驅(qū)動下，光纖市場獲得大發(fā)展，近10年間，全球光纖市場規(guī)模保持15%復(fù)合增長，我國保持25%復(fù)合增長，我國光纖光纜的需求占比也從20%提升至58%。進(jìn)入2017年，受光棒產(chǎn)能制約，以及光纖需求提升，光纖光纜價格持續(xù)保持量價齊升的高景氣。

國內(nèi)光纖光纜行業(yè)目前已經(jīng)形成了包括光棒制造、光纖拉絲和光纜制造等環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈體系，在全球市場也具有領(lǐng)先地位。但是光纖光纜行業(yè)有一個最為致命的問題就是下游客戶過于集中，行業(yè)的客戶主要為三大運(yùn)營商、政府及部分互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。

其中，中國移動、中國電信、中國聯(lián)通三大運(yùn)營商光纖光纜需求量占國內(nèi)總需求的80%左右。因此，運(yùn)營商需求對光纖光纜行業(yè)有重大影響。這就導(dǎo)致行業(yè)一方面周期性很強(qiáng)，需求隨著運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況而波動;另一方面是由于過度依賴三大運(yùn)營商而沒有定價權(quán)，三大運(yùn)營商永遠(yuǎn)處于強(qiáng)勢地位。而且由于光纖拉絲及光纜制造壁壘相對較低，國內(nèi)光纖光纜企業(yè)總數(shù)已達(dá)150家以上，運(yùn)營商有充分的選擇空間，因此光纖光纜廠商被運(yùn)營商壓制的情況短期內(nèi)難以有所改變。

中國光纖光纜產(chǎn)業(yè)從最初的簡單進(jìn)口應(yīng)用，發(fā)展成為集研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈于一體的世界最大市場經(jīng)歷了40年。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2018年底，中國光纖年產(chǎn)能已經(jīng)超過4億芯公里，占世界總產(chǎn)能的60%;年自產(chǎn)光纖預(yù)制棒產(chǎn)能超過萬噸，可滿足年4億芯公里光纖生產(chǎn)能力。在應(yīng)用方面，中國三大運(yùn)營商2018年采購光纜的光纖量不少于2億芯公里，據(jù)統(tǒng)計占全球光纖使用量的50%以上。

光纖接入設(shè)備行業(yè)前景如何?

光纖接入是指服務(wù)器端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體，主要技術(shù)是光波傳輸技術(shù)，是為了滿足高速寬帶業(yè)務(wù)以及雙向?qū)拵I(yè)務(wù)的需要。光纖接入是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體。光纖接入可以分為有源光接入和無源光接入。

網(wǎng)絡(luò)的連接末端是用戶住宅設(shè)備。在用戶家里，需要一個網(wǎng)絡(luò)終接設(shè)備將帶寬和數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成可接收的視頻信號(NTSC或PAL制)或數(shù)據(jù)連接(10兆以太網(wǎng))。有兩種設(shè)備可采用非對林?jǐn)?shù)字用戶線(ADSL和G.Lite調(diào)制解調(diào)器(用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和INTERNET接入)或處理寬帶的VDSL住宅同關(guān)(用于視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))。

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