我国特种光纤行业自主研发脚步加快不断助推全产业链国产化、量产化发展

2024-07-04 08:55

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根据观研报告网发布的《中国特种光纤行业发展现状分析与投资趋势调研报告（2024-2031年）》显示，特种光纤一般是指在特定的波长上使用，为了实现某特种功能而设计制造的光纤，与常规的通信光纤相比差异性较大，具有特种材料、特种结构或特种功能应用。特种光纤在掺杂元素、工作波长、波导结构、涂层材料和结构、光学性能等方面具有特殊性。

一、行业发展现状

1、市场规模

近年来，随着数字经济、智慧城市、物联网等信息技术的迅速发展，各种应用场景下的光通信需求正在快速释放。同时，我国正在大力推进产业技术升级，加强行业自主创新,在此背景下以光纤为代表的电子信息等核心产业成长为我国技术创新的排头兵。从光通信领域内来看,在全球数字化、智能化程度不断提升，电子信息应用场景不断泛化的背景下，特种光纤的核心价值日益凸显，特种光纤可以应用于航天、轨道交通、能源、医疗等多种行业，因此在上述行业的推动下，我国特种光纤行业市场规模迎来快速发展。2023年我国特种光纤市场规模达到155.2亿元，同比增长10.38%。

资料来源：观研天下数据中心整理

2、供给规模

以细径保偏光纤价格为参考来推算我国特种光纤行业产量，近年来我国特种光纤产量保持增长态势，2019年产量为373.52万公里，2023年我国特种光纤行业产量约为567.12万公里。

资料来源：观研天下数据中心整理

随着我国特种光纤市场规模不断扩大，近些年在相关政策支持下，我国特种光纤技术部分领域实现了突破。例如，光纤陀螺用保偏光纤市场基本被国内厂商占据；波导及耦合光纤已全面实现国产化，且产品技术与国际先进水平差距不大。长盈通、武汉瑞芯等特种光纤龙头企业和科研机构开启了核心技术自主研发之路，率先攻破“卡脖子”关键技术，实现原材料光纤预制棒、光纤放大器的国产化，具备自我生产特种光纤全套设备的能力，助推我国特种光纤行业加快实现产业链全过程国产化、量产化。

资料来源：观研天下数据中心整理

但由于特种光纤具有技术要求高、工艺难度大的特点，再加上自2007年以来，美国对我国高科技出口进行严格管控，限制出口的20类产品清单中明确包含特种光纤，部分核心技术仍掌握在美国、日本等国家，我国特种光纤一些原材料及高端装备还是需要依赖进口，关键设备和原材料研发能力的欠缺成为阻碍我国特种光纤行业发展的关键，造成当前我国几大类特种光纤产品的发展水平不均衡，原材料和生产设备国产化迫在眉睫。

3、需求规模

以细径保偏光纤价格为参考来推算我国特种光纤行业销量，2023年我国特种光纤行业销量约为527.42万公里。

资料来源：观研天下数据中心整理

需求多样化为特种光纤行业显著需求特点。我国特种光纤在国防军工、航空航天、能源、电力、医疗等领域得到广泛应用，而不同领域的客户对特种光纤行业有不同的技术要求和产品需求，因此特种光纤行业具有终端客户需求多样化的特点。

二、行业细分市场情况

1、有源光纤

有源光纤在特种光纤行业市场占比为30%至35%。根据有源光纤中所掺稀土元素的种类，可将有源光纤细分为掺钕光纤、掺镱光纤、掺铒光纤、掺铥光纤、掺钬光纤、铒镱共掺光纤和铥钬共掺光纤等掺杂光纤。如果按照光纤的模式、芯径和模场面积等参数来分类，有源光纤可分为多模有源光纤、单模有源光纤、大芯径大模场有源光纤和少模有源光纤。

利用有源光纤作为增益介质来制作光纤激光器具有较大的优势,例如光束质量好、能量转换效率高、重量轻、免维护、可风冷、结构紧凑及成本低等。光纤激光器应用于激光加工系统，具有加工精度高、加工速度快、使用寿命长和柔性好等优点，因此稀土掺杂光纤激光器已经在许多方面取代了传统的气体和固体激光器。而作为光纤激光器增益介质的有源光纤，对激光器的特性具有决定性的作用。2023年我国有源光纤市场规模达到52.77亿元。

资料来源：观研天下数据中心整理

2、传能光纤

传能光纤在特种光纤行业市场占比为25%至30%。传能光纤又称功率光纤，具有高功率传输能力、大芯径、良好的柔韧性、较高的强度、低传输损耗和高透光率等优良性能，可用于制造光纤激光器，光纤传感器，以及应用于光谱测量，激光焊接、建筑装饰、照明，激光医疗等领域。石英传能光纤有石英包层型和塑料包层型两类。石英包层传能光纤能够传输较高的激光功率，具有良好的抗光学损伤能力、较低的衰减和较高的光透过率。

大芯径多模传能光纤可在三维复杂空间中灵活、安全地传输高功率激光，并显示出了优势，它可在保证光纤不被破坏的情况下传输较高的激光能量，从而达到应用需求。激光器具有转换效率高、增益系数大、输出功率大等优点，除了广泛应用在材料表面热处理、焊接、切割等工业加工领域之外，还在眼科、皮肤科手术及体内手术等医疗、卫生领域得到了广泛应用。因此用于传输大功率光辐射激光的传能光纤的研究也就变得越来越重要。国内主要生产一些低端的传能光纤，高端传能光纤产品主要依靠进口。2023年我国传能光纤市场规模达到39.58亿元。

资料来源：观研天下数据中心整理

3、保偏光纤

保偏光纤在特种光纤行业市场占比为20%至25%。保偏光纤广泛用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域。在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中，使用保偏光纤能够保证线偏振方向不变，提高相干信噪比，以实现对物理量的高精度测量。保偏光纤作为一种特种光纤，主要应用于光纤陀螺，光纤水听器等传感器和DWDM、EDFA等光纤通信系统。由于光纤陀螺及光纤水听器等可用于军用惯导和声呐，属于高新科技产品，而保偏光纤又是其核心部件，因而保偏光纤曾经被西方发达国家列入对我国禁运的清单。国内部分光纤生产公司已能生产。2023年我国保偏光纤市场规模达到37.25亿元。