光纤光缆产业国内外发展状况.docx

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光纤光缆产业国内外发展状况

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新材料产业

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    一、行业概述

    随着高新技术的发展和生产力的提高，国民经济对信息技术的依赖以及信息产业在国民经济中占的比重越来越大。

信息技术包括信息的获取、传输和处理，其中信息的传输和获取都离不开光纤。

光纤以其丰富的带宽资源成为信息高速公路的传输主体，并在传感领域起到不可替代的作用。

    1、光纤及其特性

    光纤是光导纤维的简称，是用低损耗介质制作的纤维状波导结构。

光纤的基本功能是对光束的束缚和传播，即把一定波长的光能束缚在几到十几微米的径向范围内而沿其长度方向作低损耗传播。

光纤作为介质的基本特性用传输容量表示，它等于传输速率与传输距离的乘积。

决定传输距离与传输速率的性能指标则是光纤的损耗和色散（或带宽）。

    与电话双绞线、同轴电缆等传输介质相比，光纤具有如下几个方面的优势：

    传输速度快。

电话双绞线传输带宽一般约为100kHz量级，同轴电缆一般工作在几百到上千兆赫兹，微波通信传输带宽也只有几十GHZ，而一根光纤在1.31μm和1.55μm窗口传输带宽可以达到20THz。

    传输损耗低。

目前1.55μm波长石英光纤的损耗可在0.22dB／km以下，1.3μm在0.34dB／km以下。

相比之下，中同轴电缆工作在60MHz时，损耗已有19dB／km。

另外，随着传输速率的提高，光纤的传输损耗维持在一定水平，而电话双绞线和小、中同轴电缆则均有不同程度的增加。

    重量轻。

光纤的主要材料是SiO2，其比重是2.2，光纤外径只有125μm，而铜的比重是8.9，同轴电缆外径约10mm，并且为双层导体结构，因此单位长度的重量是光纤的几千倍，大大增加了运输和施工费用。

    安全、抗干扰。

光纤的传输过程没有电磁泄露，这不仅有利于保密，而且避免了线路的串扰；同时光纤的传输过程不受外界电磁辐射的影响，可以在马达附近、核实验现场等恶劣环境中使用。

    灵敏度高。

经过特殊设计的光纤，其传输光束的振幅，相位、偏振状态、波长等物理量可受外界环境调制而变化。

用光纤组成干涉仪，通过相位检测，可得到极高的检测灵敏度。

因而，光纤已作为传感介质广泛用于工业自动控制、军用侦察等领域。

    2、光纤的发展趋势

    光纤作为信息传输介质，其产品性能的总体发展趋势是低损耗、低色散和低非线性。

光纤在1.31μm和1.55μm窗口传输带宽可以达到20THz，目前的光纤通信只利用了这些带宽资源的1／1000。

为了扩展通信容量，降低损耗以增加传输距离；降低色散以提高带宽；抑制非线性效应以实现密集波分复用，已成为光纤技术发展的主题和趋势。

目前经国际标准化组织推荐的通信光纤有五种，即CCITTG.651、G.652、G.653、G.654、G.655，它们的开发过程说明了上述发展趋势。

表1光纤品种及其典型参数

开发阶段光纤品种波长μm模数衰耗dB/km中继距离km

第一阶段G.6510.85多模<1.510

第二阶段G.6521.30单模<1.080

第三阶段G.6531.55单模<1.0500

G.6541.55单模<0.25500

第四阶段G.6551.5单模<0.35500

开发阶段说明

第一阶段受传输损耗和带宽限制，不适合长途干线；但因其芯和

受光角大，适合短距离通信和局域网。

第二阶段目前国际国内敷设量最大，占80％以上份额。

第三阶段零色散位移光纤，用于单信道光纤通信。

1550nm损耗最小光纤，但色散较高。

第四阶段抑制混频现象，适用于密集波分复用系统（DWDM），新一代最

佳通信传输介质。

    3、光纤制作工艺进展

    20世纪光纤实用化初期，光纤产业形成了四种主要工艺，即改进的化学气相沉积（MCVD）、等离子体化学气相沉积（PCVD）、棒外气相沉积（OVD）和轴向气相沉积（VAD）。

四种工艺各有特色，其优缺点呈互补之势。

近十年来，各国光纤制造业对提高单模光纤生产率、降低成本、改善光纤特性等方面做了大量的工作，已形成多种在MCVD、PCVD、OVD和VAD基础上的混合工艺（比例见图2），并已成为当今光纤工艺的发展主流。

    尽管我国目前尚未形成大型光纤预制棒产业，但业界对MCVD工艺比较熟悉。

鉴于MCVD工艺设备一次性投资少、工艺简单、可扩展性强的优势，在80年代中期引进热潮中，我国引进了30多套MCVD设备，虽然因多方面的原因引进失败，但国内科研单位的研制工作一般都采用MCVD或PCVD工艺。

加之美国康宁公司的OVD技术和日本的VAD技术已在中国申请专利，采取设备不出售、技术不转让的政策。

因此，MCVD和PCVD混合工艺将在我国光纤预制棒产业建设中起到主导作用。

表2四种预制棒制造工艺比较

制造工艺沉积速率制造长度复杂的折射率剖面设备投资

管内沉积MCVD较低中等易实现（适用于G.655）较低

PCVD较低中等易实现（适用于G.655）较低

管外沉积OVD较高较长难实现较高

VAD较高较长难实现较高

制造工艺专利技术掌握状况

管内沉积MCVD不受限制国内已掌握

PCVD不受限制国内已掌握

管外沉积OVD受限制国内未掌握

VAD受限制国内未掌握

    二、国际光纤光缆市场状况

    1、世界光纤生产状况：

大规模并购导致寡头垄断

    世界光纤的生产主要集中在北美、西欧和日本的20多家光纤厂家手中。

世界最大的光纤厂家是美国康宁集团，2000年生产光纤3232.5万公里，占世界光纤总产量30％左右。

其次是美国朗讯公司和法国阿尔卡特，2000年分别生产光纤1839.5万公里和1085万公里。

另外，日本藤仓、古河、住友、欧洲比瑞利，韩国LG、荷兰德拉克等属第三档次的大光纤厂，分别年产光纤200￣500万公里。

日本信越公司是世界上提供光纤预制棒的最大厂家，但其不拉丝。

据KMI的统计，世界主要光纤生产厂家近三年光纤产量见表3，我国的武汉长飞和上海朗讯已列入世界光纤生产厂家前20名。

表3世界主要光纤生产厂家产量（单位：

万公里）

公司产量

1998年1999年2000年

美康1112.51512.52312.5

西康350450520

康宁集团英康230265300

澳康8090100

小计1772.52317.53232.5

美国朗讯5109311531

朗讯集团丹麦朗讯92.5128.5158.5

上海朗讯85120150

小计687.51179.51839.5

美国公司270380450

法国公司175210275

阿尔卡特集团德国公司102180230

苏格兰公司5560130

小计6028301085

Fujikura（藤仓）411.5500.5564

Furakawa（古河）347.5362412.5

Sumitomo（住友）305320.5356

Pirelli/uk（英国皮雷利）107.5260300

韩国LG56.5128274

中国武汉长飞91171242.5

韩国三星2830.5194

荷兰POF100133165

Litespec/USA75125150

Taihan2930144

Hitachi80.795.9120.9

FOS95100120

Sterlite/India3965100

    2000年美国、日本、欧洲的银行业和汽车业并购纷纷扬扬、世人瞩目，2001年并购浪潮席卷光纤光缆产业。

7月23日康宁宣布以2.25亿美元现金收购朗讯集团在上海朗讯科技光纤有限公司和北京朗讯科技光缆有限公司的股份。

此次并购是康宁拓展中国市场的又一战略举措，在此之前康宁已向国内多家光缆厂如上海华新、成都中康等注入股份，收购完成后康宁已占据国内50％以上的市场份额。

8月23日康宁又宣布购买俄罗斯TRANSVOC光缆厂大于25％的股份，康宁将“全部满足该光缆厂对光纤的需求”。

TRANSVOC隶属俄罗斯铁道部，是俄罗斯最大光缆厂，负责俄罗斯局域信息高速公路建设和全俄因特网的发展。

由此不难看出，依其实力、策略和已经实施的步骤，康宁已稳固了其在世界光纤产业的领导地位。

另外，朗讯在美国的光纤生产部门也于7月24日被日本古河以27.5亿美元买断。

日本古河购买美国朗讯后，其原有全球光纤产品4％的份额将扩大到20％，仅次于康宁的30％。

至此，世界光纤市场寡头垄断的割据清晰呈现：

康宁、古河、阿尔卡特三集团凭借其雄厚的资金和技术实力占据近70％的市场份额，它们的行为对光纤光缆产业乃至光纤通信的发展产生重大影响。

    2、世界光纤供求状况：

需求和产量在动态平衡之中交替高速增长

    回顾世界光纤市场，我们发现光纤的需求和产量在动态平衡之中交替高速增长。

1995年先是北美光纤供不应求，之后波及日本，进而形成全球性的光纤短缺，需求量比产量高10％。

于是美国、日本、法国等国家的光纤生产厂商如康宁、住友、阿尔卡特等各自投资几千万至2.5亿美元扩产。

其结果是1996年开始光纤短缺缓解，1997年和1998年呈供大于求的局面。

与此同时，激烈的市场竞争引发了价格战，普通单模光纤的价格从1997年的每公里70美元跌至1999年的谷底30美元。

但是从1999年下半年起，因北美、西欧进行了新一轮的长途干线建设和大规模的城域网建设，加之作为光纤净出口地区的北美众多厂商转产G.655光纤，而其成品率不足G.652光纤的一半，最终造成了光纤市场再次出现短缺，尤其是光纤预制棒供不应求，价格飙升，一些预制棒制造商甚至表示无法接受新订单。

    1999年末全球性的光纤短缺再次引发了大多数厂家的扩建增产，其中位居世界前三名的康宁、朗讯和阿尔卡特扩产规模最大。

例如，2000年康宁公司进行三次扩产，包括了美康、英康和澳康等，总投资超过12亿美元，目标是使公司光纤产量达到全球市场的1／2。

美国朗讯也在2000年两次宣布扩产计划，总投资10亿美元，扩产后使其光纤产量增加60％。

此外，美国朗讯还计划扩大特种光纤生产能力，对其在美国和丹麦的工厂扩产，投资1.19亿美元。

法国阿尔卡特计划在两年内使其光纤生产能力扩大三倍，投资主要集中在美国和法国的工厂，也包括与我国深圳特发合资在中国建立新的光纤厂。

日本藤仓公司也在2000年开始扩产，扩产完成后，该公司生产能力将达到日本第一。

日本信越公司也计划在茨城鹿岛再建一个预制棒新厂，投资300亿日元，年生产能力（折合光纤）1200万公里。

这样新增生产能力和其原有水平相当，可使产能提高一倍。

据KMI公司统计，世界光纤短缺已促使主要的光纤厂在2000年投资25亿多美元扩充生产能力，这些投资扩产将使世界光纤生产能力从1999年的7700万公里增加到2001年的15,200万公里，从而，可在2002年产生足够的能力，缓和光纤短缺。

为了使生产能力满足2003￣2004年的需求，还需再投37亿美元用于扩产，以使这2年的生产能力分别达