第一章 行业概况

光纤是由成同心圆的双层透明介质构成的一种纤维。使用最广泛的介质材料是石英玻璃（SiO2）。内层介质称为纤芯，其折射率高于外层介质（称为包层）。通过在石英玻璃中掺锗、磷、氟、硼等杂质的方法调节纤芯或包层的折射率。

图 光纤生产过程

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光纤分类：

（1）按照制造光纤所用的材料分：石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤。

塑料光纤是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）制成的。它的特点是制造成本低廉，相对来说芯径较大，与光源的耦合效率高，耦合进光纤的光功率大，使用方便。但由于损耗较大，带宽较小，这种光纤只适用于短距离低速率通信，如短距离计算机网链路、船舶内通信等。

（2）按光在光纤中的传输模式分：单模光纤和多模光纤。

多模光纤（Multi Mode Fiber）：中心玻璃芯较粗（50或62．5μm），可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。

单模光纤（Single Mode Fiber）：中心玻璃芯很细（芯径一般为9或10μm），只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。

图 单模光纤和多模光纤区别

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（3）按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。

常规型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300μm。

色散位移型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300μm和1550μm。

（4）按折射率分布情况分：阶跃型和渐变型光纤。

阶跃型：光纤的纤芯折射率高于包层折射率，使得输入的光能在纤芯一包层交界面上不断产生全反射而前进。这种光纤纤芯的折射率是均匀的，包层的折射率稍低一些。光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的，只有一个台阶，所以称为阶跃型折射率多模光纤，简称阶跃光纤，也称突变光纤。

渐变型光纤：为了解决阶跃光纤存在的弊端，人们又研制、开发了渐变折射率多模光纤，简称渐变光纤。光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高次模的光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。

（5）按光纤的工作波长分：短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。

短波长光纤是指0．8～0．9μm的光纤；长波长光纤是指1．0～1．7μm的光纤；而超长波长光纤则是指2μm以上的光纤。

图 光纤分类及特点

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近年来，在我国大规模通信建设需求的带动下，我国的光纤光缆产业发展迅速，已经形成了从光纤预制棒—光纤—光缆—光网络产品完整的产业链。中国已成为全球最主要的光纤光缆市场和全球最大的光纤光缆制造国。光纤光缆行业的发展壮大夯实了我国通信领域的基础，成为我国FT－TH、FTTA系统的采用、三网融合以及大规模4G建设、5G探索的重要支撑。

光纤的建设日臻完善。截至 1H21，我国光纤接入（FTTH／O）端口总计达 9．2 亿个，在 所有宽带接入端口中占比 93．5％。我国支持千兆光网接入的 10G－PON 及以上端口规模超 过 360 万个，已经具备覆盖 1．6 亿户家庭的能力，覆盖范围约占全国家庭总数的三分之一。目前，我国光纤接入能力普遍超过百兆，向千兆以上速率升级将是下一阶段建设重点。中长期来看，光纤将持续成为固网信息传输载体。

图 全光纤端口数量及同比增速

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图 2016－2021年中国光缆总里程数

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图 2016－2020年中国光纤行业市场规模

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光纤预制棒是具有特定折射率剖面，用于制造光纤的石英玻璃棒，一般直径在几毫米至几十毫米之间。光纤的内部结构是在预制棒中形成的，而预制棒是光纤的母体和技术瓶颈所在。

随着国家反倾销政策支持国内光棒产业发展以及通信基础设施建设不断开展产生对光棒产品的大量需求，我国光棒产业不断发展。2016－2020年，我国光纤预制棒的产量从6019吨上升至12000吨。

图 2016－2020年中国光纤预制棒产量走势（单位：吨）

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2020年，面对新冠肺炎疫情的严重冲击，我国通信业坚决贯彻落实党中央、国务院决策部署，全力支撑疫情防控工作，积极推进网络强国建设，实现全国所有地级城市的5G网络覆盖，新型信息基础设施能力不断提升，为加快数字经济发展、构建新发展格局提供有力支撑。

网络提速步伐加快，千兆宽带服务推广不断推进。截至2020年底，三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数达4．84亿户，2020年净增3427万户。截止到2021年5月，三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数达5．05亿户，比2020年末净增2161万户。

图 2016－2021．1－5中国三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数

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在2021年3月24日，工信部发布了《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021－2023年）》指出到2021年底，千兆光纤网络具备覆盖2亿户家庭的能力，万兆无源光网络（10G－PON）及以上端口规模超过500万个，千兆宽带用户突破1000万户。根据工信部的数据显示，截止到2021年5月，我国1000M速率以上的固定互联网宽带接入用户已经达到了1219万户，超额完成了2021年目标量。

图 2019－2021．1－5中国1000M速率以上的固定互联网宽带接入用户

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