光通信行業(yè)研究報(bào)告

光通信行業(yè)什么是光通信：光通信是指以光波為載波的通信方式。廣義的光通信概念包括大氣激光通信、藍(lán)綠光通信、紅外線通信、紫外光通信和光纖通信，而我們一般講的光通信重要指光纖通信。光纖通信是以石英光纖作為傳播介質(zhì)，以光波作為載體進(jìn)行信息傳播的通信方式，工作范圍在近紅外區(qū)，波長范圍為800nm-1800nm。光纖通信相比其他通信方式具有通信容量大、傳播距離遠(yuǎn)、傳播速度快、信號(hào)強(qiáng)抗干擾的優(yōu)勢(shì)。通過幾十年的發(fā)展，光通信已成為通信行業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)通信領(lǐng)域影響巨大。光通信的誕生：源于20世紀(jì)的兩大發(fā)明——激光原理的發(fā)現(xiàn)和光纖材質(zhì)的應(yīng)用。19美國物理學(xué)家愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了激光的原理，并稱之為“光受激輻射”。激光是由物質(zhì)原子獲得能量后處在不穩(wěn)定狀態(tài)，再以光子的形式把能量發(fā)射出去而形成的光波。激光由于其通信容量大、保密性好，不受電磁干擾的特性，可廣泛應(yīng)用于光通信領(lǐng)域。1964年物理學(xué)家高錕初次提出在電話通信領(lǐng)域中以光波替代電流，以玻璃纖維替代導(dǎo)線，可以提高信息傳播距離、容量和速度。隨即高錕在1966年刊登了一篇題為《光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》的論文，正式提出了光導(dǎo)纖維在通信上應(yīng)用的基本原理，掀起了光纖通信的革命。1981年，第一種光纖系統(tǒng)正式研發(fā)成功，標(biāo)志著光通信市場(chǎng)的正式啟動(dòng)。我國光通信市場(chǎng)的發(fā)展過程：自光通信誕生后的三十年發(fā)展中，伴隨光纖的損耗減少和激光光源體積不?？s小，光纖通信的容量和速度得到了深入提高，光通信的應(yīng)用和市場(chǎng)在不停擴(kuò)大。以我國為例，在過去的二十年發(fā)展中，光通信行業(yè)通過了三次重大發(fā)展。第一種階段（-）：各運(yùn)行商在電信拆分后為了在競(jìng)爭中占據(jù)積極地位，加緊了以10GDWDM技術(shù)為主干的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，極大地帶動(dòng)了光纖光纜市場(chǎng)的發(fā)展；第二個(gè)階段（-）：各運(yùn)行商紛紛致力于3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)升級(jí)，電信、聯(lián)通深入向40GDWDM/OTN升級(jí)；第三個(gè)階段（至今）：新興的數(shù)據(jù)計(jì)算中心成為光通信行業(yè)新的增長點(diǎn)，此外100GOTN網(wǎng)絡(luò)和4G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)深入增進(jìn)了光通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。此外5G移動(dòng)通信時(shí)代即未來臨，將深入引爆光通信行業(yè)。我國光通信產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況與問題——發(fā)展不均衡。我國的光通信行業(yè)在迅速發(fā)展，以華為、中興為代表的中國企業(yè)在全球光通信市場(chǎng)中占據(jù)了重要的地位。但伴隨華為、中興在關(guān)鍵芯片和器件的進(jìn)口方面頻遭國外審查和限制，暴露出我國在光通信產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展極為不均衡、不成熟。下圖為光通信產(chǎn)業(yè)鏈圖在光通信產(chǎn)業(yè)鏈中，光模塊光器件和光纖光纜的生產(chǎn)和加工處在上游地位，中下游的設(shè)備廠商購置上游的光模塊和光纖光纜，進(jìn)行設(shè)備集成加工，再賣給下游的運(yùn)行商。與光纖光纜產(chǎn)量已占全球市場(chǎng)50%以上的狀況不一樣，我國在上游產(chǎn)業(yè)的高端光芯片和光模塊國產(chǎn)化較低，關(guān)鍵零部件多進(jìn)口于國外。光芯片和光器件、光模塊處在光通信產(chǎn)業(yè)鏈的上游，其產(chǎn)品的性能好壞直接影響到中下游光通信設(shè)備的質(zhì)量，而這一點(diǎn)恰恰是我國光通信產(chǎn)業(yè)鏈的微弱端。全球光通信市場(chǎng)規(guī)模到達(dá)352億美元，其中光通信設(shè)備占比到達(dá)42%，光纖光纜占39%，光模塊和光器件占19%。光模塊和光器件在光通信設(shè)備中的成本占比超過了30%。目前國內(nèi)光模塊廠商雖然具有一定的生產(chǎn)和供貨能力，不過一直受困于高端芯片制備技術(shù)的不成熟和量產(chǎn)化率較低，導(dǎo)致國內(nèi)光模塊產(chǎn)品多集中于10G光模塊的中低端市場(chǎng)，而國外許多廠商已經(jīng)自主掌握了100G光模塊的研發(fā)技術(shù)。光器件是光通信行業(yè)最關(guān)鍵的競(jìng)爭力體現(xiàn)，而光芯片則是光通信產(chǎn)業(yè)中技術(shù)難度最高的環(huán)節(jié)。光芯片是光器件的重要構(gòu)成部分，又是光模塊中成本最高的組件。對(duì)于光模塊來說，光芯片尤其是高端芯片是制約著光模塊最重要的原因。目前我國在高端光芯片的研發(fā)領(lǐng)域處在落后地位，國內(nèi)光芯片科研所和生產(chǎn)廠商較少，重要原因在于缺乏光芯片材料量產(chǎn)技術(shù)以及高端光芯片制備工藝技術(shù)不成熟。我國將開始進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)測(cè)試，估計(jì)將正式推出5G商用網(wǎng)絡(luò)，屆時(shí)我國將在全球通信領(lǐng)域占據(jù)更多的市場(chǎng)份額，作為通信支柱產(chǎn)業(yè)的光通信產(chǎn)業(yè)也將迎來爆發(fā)。不過高端光芯片的缺失已經(jīng)成為制約我國光通信行業(yè)發(fā)展的瓶頸。在國外繼續(xù)拉開技術(shù)差距的狀況下，光芯片作為基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)更需要長期投入和研發(fā)。光通信行業(yè)發(fā)展前景：與4G相比，5G網(wǎng)絡(luò)速率更快，覆蓋更廣，需要比4G愈加密集的基站，基站之間的分布連接需要大量光纖以及新型PON技術(shù)支持，因此需要更多的光器件。在上市企業(yè)年報(bào)中大放異彩的高速增長的云業(yè)務(wù)，以及超級(jí)數(shù)據(jù)中心建設(shè)也帶來100G光模塊的需求暴漲。同步以中國電信為代表的三大運(yùn)行商明確NB-IoT實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋，NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展也將推進(jìn)光通信行業(yè)新一輪高潮。此外“光纖入戶”、“寬帶中國”、“十三五規(guī)劃”也帶動(dòng)行業(yè)發(fā)展。同步，從技術(shù)上說，沒有足夠多的光纖去連接分布式的小基站和IT節(jié)點(diǎn)，沒有低延遲的連接來支持所需要的服務(wù)等級(jí)，就沒有5G。在光纖網(wǎng)絡(luò)布署這個(gè)問題上，誰先布署誰就搶占了先機(jī)，先走一步絕對(duì)是關(guān)鍵。不僅接入線路需要光纖，城域網(wǎng)，數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)，長途骨干網(wǎng)更需要光纖網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，這將是整個(gè)光纖通信工業(yè)的巨大商機(jī)。同步，5G時(shí)代的加速到來，其接入速率為4G的1000倍，基站密度提高10倍，將極大帶動(dòng)光網(wǎng)設(shè)備需求。產(chǎn)業(yè)鏈有關(guān)標(biāo)的：光纖光纜板塊菲利華：亞洲光纖光棒生產(chǎn)廠家的重要石英輔材供應(yīng)商，與亞洲重要光纖光棒生產(chǎn)廠家均建立了長期的戰(zhàn)略合作關(guān)系。亨通光電：全球排名第四，具有大規(guī)模預(yù)制棒產(chǎn)能，中國移動(dòng)集采第一份額。同樣的尚有中天科技、烽火通信。烽火通信：立足光通信主業(yè)，積極轉(zhuǎn)型拓展ICT市場(chǎng)光通信設(shè)備有數(shù)據(jù)和傳播設(shè)備。重要都是大廠如華為、中興通訊、烽火通信等。光器件和芯片領(lǐng)域光迅科技：國內(nèi)唯一具有規(guī)?；a(chǎn)光芯片的垂直一體化光器件制造商，具有10G光芯片量產(chǎn)能力；天孚通信：國內(nèi)無源光器件龍頭企業(yè)，華為、中興供應(yīng)商；中際裝備：收購蘇州旭創(chuàng)100%股權(quán)，蘇州旭創(chuàng)為光模塊龍頭企業(yè)，前五大客戶為google、亞馬遜、華為、中興、華三，收入占比達(dá)80%；其他麥捷科技：生產(chǎn)的濾波器將受益于5G手機(jī)通信頻段的大幅增長；通宇通訊：的基站天線業(yè)務(wù)有望在5G開始大規(guī)模建設(shè)后明顯增長；大唐電信：主營集成電路、芯片，芯片國產(chǎn)化龍頭企業(yè)。高端五模芯片實(shí)現(xiàn)放量應(yīng)用，軍工芯片市場(chǎng)獨(dú)占鰲頭；中興通訊：中國芯片行業(yè)龍頭之一，子企業(yè)中興微電子是國產(chǎn)芯片的先驅(qū)。集團(tuán)是中國電信市場(chǎng)的主導(dǎo)通信