(一)行业简介
光器件,又称光电子器件,是用于实现光信号连接、能量分路/合路、波长复用/解复用、光路转换、方向阻隔、光-电-光转换、光信号放大、光信号调制等功能的器件。按照是否需要外加能源驱动工作和是否进行光电转换,光器件分为光无源器件和光有源器件。光无源器件是指光通信系统中需要消耗一定的光能量、具有一定功能而没有光—电或电—光转换的器件,包括光纤连接器、光纤耦合器、光波分复用器、光衰减器和光隔离器等。光有源器件是指光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的器件,包括光发射器件、光纤激光器、光探测器件、光放大器、光调制器等。在光网络中,光有源器件用来实现信号放大、变换等,光无源器件用来实现信号的传输。光器件作为光纤通信设备的重要组成部分,应用领域广泛,在基础电信运营商、互联网企业、电力、交通和广电等通信网络和专用网领域以及各种通信设备中大量应用。另外,随着光纤传感技术应用范围的普及拓展,用于监测的光纤传感器件及系统将在石油、交通、电力等领域得到广泛的应用。
(三)行业主管部门、行业监管体制、行业主要法律法规及政策
1、行业监管体制和主管部门
光器件行业采取政府职能部门宏观调控与行业协会自律规范相结合的管理体制,行业内各企业面向市场自主经营。
光器件行业宏观调控职能主要由国家发改委、工信部、科技部等部门牵头承担,以上部门主要负责产业政策的制定,以及指导产业结构调整、技术进步和技术改造措施等。中国电子元件行业协会和中国通信标准化协会是光器件行业重要的行业自律组织,主要协助政府部门行使行业管理、行业调研和为企业服务等职能。公司是中国电子元件行业协会和中国通信标准化协会会员单位。
2、行业主要法律法规及政策
光器件行业作为光通信产业的重要组成部分,其发展历来受到国家重视。近年来,国家相关部门先后颁布一系列鼓励发展政策,支持光器件行业做大做强。
国家一系列鼓励性政策,为光器件行业长期发展营造了良好的外部环境。
光器件主要应用于光纤通信领域,是光纤通信的基础产业,光器件行业的发展促进了光纤通信的发展。
光纤通信(光通信)是利用光导纤维传输光波信号的一种通信方式,于上世纪六七十年代由华裔科学家高锟博士等人率先提出。与传统的以铜电缆为介质的通信方式相比,光通信具有传输频带宽、通信容量大、传输损耗低、中继距离长等优点,因而成为近年来发展最快的一种通信方式。尤其是在当今数据量呈爆发性增长的情况下,对通信网络传输的带宽和速率提出了极高要求,10G、40G、100G 乃至400G 速率以太网标准不断提出。研究表明,在速率大于10G 时,用光纤连接和传输是目前唯一可行的方案。
光纤接入已经成为过去几年增长最快的一种宽带接入技术。传统的DSL(数字用户线路)和Cable(有线电视电缆)接入方式虽然目前仍占据较大份额,但其下降趋势较为明显。根据工信部《2015 年通信运营业统计公报》的数据,我国互联网宽带接入端口呈现“光进铜退”的态势。2015 年,互联网宽带接入端口数量达到4.7 亿个,比上年净增7320.1 万个,同比增长18.3%。互联网宽带接入端口“光进铜退”趋势更加明显,xDSL 端口比上年减少3903.7 万个,总数降至9870.5 万个,占互联网接入端口的比重由上年的34.3%下降至20.8%。光纤接入(FTTH/0)端口比上年净增1.06 亿个,达到2.69 亿个,占比由上年的40.6%提升至56.7%。
近年来,智慧城市、固定宽带、移动互联网和物联网的的快速发展,带动了大数据与云计算的快速发展,每天都在产生海量数据,需要传输、存储和处理的数据呈几何数量增加,信息发展进入了大数据时代。
大数据时代对数据的处理能力、速度要求需要极大提升,引发网络体系的变革,也进一步开拓光纤传送网的市场,给光通信发展带来新的机会。在大数据、云计算等信息技术快速发展的背景下,网络通信和数据处理将成为光通信的投资重点,光通信的投资将主要集中在光纤到户、数据中心及无线基站建设领域,对光器件的需求持续增长。
(1)光纤到户
经过多年发展,光纤通信已经实现了在通信网络中骨干网(又称“核心网”)和城域网的全面使用,在光纤接入领域也开始普及。光纤接入是指城域网的局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体,根据光纤深入用户的程度,可分为是光纤到大楼(FTTB)、光纤到交接箱(FTTCab)、光纤到路边(FTTC)、光纤到桌面(FTTD)、光纤到驻地(FTTP)、光纤到办公室(FTTO)、光纤到用户(FTTH),统称“FTTX”。
FTTX 的接入网接续节点多,需要大量光纤连接器、光分路器等光器件实现节点之间的连接与分路。
根据中国电子元件行业协会报告,2012 年全球FTTH 的用户总数达到1.5亿户,比2011 年净增6000 万户,2013 年全球FTTH 的用户总数将有望接近2亿户,2017 年将达到3.5 亿户。
根据工信部2015 年通信运营业统计公报,光纤接入用户占比提升明显。2015 年,三家基础电信企业固定互联网宽带接入用户净增1,288.8 万户,总数达2.13 亿户。其中,光纤接入(FTTH/0)用户净增5,140.8 万户,总数达1.2 亿户,占宽带用户总数的56.1%,比上年提高22 个百分点。
2013 年1 月,住建部和工信部联合发布两项国家标准,对光纤入户的实施做出了强制性规定,要求从2013 年4 月1 日起,在公用电信网已实现光纤传输的县级及以上城区,新建住宅区和住宅建筑的通信设施应采用光纤到户方式建设。2013 年8 月,国务院发布《“宽带中国”战略及实施方案》提出目标:到2015年,基本实现城市光纤到楼入户、农村宽带进乡入村,宽带用户规模达2.7 亿户(其中FTTH达7000 万),城市和农村家庭固定宽带普及率分别达到65%和30%,城市地区宽带用户实现20Mbps 宽带接入能力,农村地区宽带用户实现4Mbps宽带接入能力,FTTH 覆盖家庭达2.0 亿户;到2020 年,实现宽带用户规模达4亿户,固定宽带家庭普及率达70%,城市地区宽带用户实现50Mbps 宽带接入能力,农村地区宽带用户实现12Mbps 宽带接入能力,FTTH 覆盖家庭达3 亿户。
未来随着光纤到户、宽带提速以及宽带覆盖率的提升,对光器件的需求将会有大幅提升。
(2)数据中心
作为海量数据的承载实体,数据中心已经成为计算、存储、流量吞吐的核心。
随着需要存储和处理的信息呈几何数量增加,已经从TB 级别增长到PB 级别,对处理能力和速度要求需要极大提升,这带来了新型数据中心建设的热潮。谷歌、亚马逊、FACEBOOK 等领先的互联网公司兴建的数据中心动辄占地数公顷,与传统的数据中心的造价和规模不可同日而语。在中国,以百度、阿里巴巴和腾讯为代表的领先的互联网企业以及政府、金融机构、电信运营商也在加快大型数据中心建设。
现代新型数据中心布线系统需要大幅提升带宽,传统的铜缆连接在连接密度、信号损耗、传输速率、维护性等方面已不能满足要求。因此采用光纤传输替代铜缆实现数据中心升级的趋势日益明显。通过采用高密度、高速率、低损耗、易连接、易维护的连接和布线方式,以达到易扩容、结构化、智能化的高度集成布置,已经成为数据中心光配线系统的基本要求。MTP/MPO 连接器能够实现在现场与设备即插即用,支持用户数据中心快速部署,是日益增长的数据中心高容量配线需求背景下的理想解决方案。
目前,全球数据中心总量主要集中分布在美国、欧洲、日本等地区。根据2015 年1 月发布的预测,数据中心互连将成为光网络设备需求的主要驱动力,全球数据中心互连设备的年销售已超过30 亿美元,使得互联网内容和云提供商成为设备供应商一个重要的细分市场,尤其是在北美市场,因为该区域许多互联网和云提供商都有连接超大规模数据中心的大型网络,预计未来五年北美光网络设备市场的年复合增长率为3.2%,主要驱动力为数据中心互连应用。2015 年,随着网络中立和互联网内容提供商逐渐成为更重要的光网络尤其是100G 的投资者,北美市场有望成为最大的数据中心互连市场。我国数据中心建设近年来也明显加快,部分规模较大的互联网企业也提出了建设计划,预计未来中国也将出现像谷歌、亚马逊、FACEBOOK 所建设的大型数据中心。
2010 年云计算被列入国家战略性新兴产业。2013 年1 月,工信部等五部委联合发布了《关于数据中心建设布局的指导意见》,鼓励新建超大型、大型数据中心,鼓励利用云计算、绿色节能等先进技术对已建数据中心进行整合、改造和升级。数据中心的建设与升级将成为相关光器件的新的增长点。
(3)无线基站
随着智能手机性能的不断完善,移动网络的连接更加容易,无线通信技术得到了迅速发展。作为在一定的无线电覆盖区中与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台,无线基站的分布与性能直接关系到能否实现无线通信以及通信质量的高低。在无线通信需求及技术进步的推动下,无线基站的建设将成为光通信建设领域的另一个增长点。
在无线基站应用中,和铜电缆解决方案相比,光纤可以支持更长连线距离和更高的数据传输率,同时建置、维护、升级成本也较低。同时,采用光纤进行设计成为更稳固且成本效益更高的解决方案,光纤不仅功耗低、不会发出射频噪声,同时还具有更好的数据安全性和完备性,并且提供了在闪电时可以保护网络的高电压隔离能力。现代新型无线基站经常采用光纤链路来实现光纤到天线(FTTA -Fiber-To-The-Antenna)方案以减少损耗,而且更加容易将多天线系统连接到一个共同的基站处理单元。光纤链路也常用于基站和其他网络之间的回程传输连接。
为加快推动“宽带中国”战略部署实施,工信部先后部署了“宽带中国”专项行动,“宽带中国”2015 专项行动提出,2015 年,将新建4G 基站超过60 万个,4G 网络覆盖县城和发达乡镇。2015 年2 月,工信部向中国联通和中国电信发放了LTE FDD (LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务)牌照,截至2015 年底,全国新增移动基站4G 基站新增92.2 万个,总数达到177.1 万个;4G 移动电话用户较2014 年新增28,894.1 万户,总数达38,622.5 万户,在移动电话用户中的渗透率达到29.6%。4G 通信技术将为整个通信产业链带来新的发展机遇。
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