今天重点梳理 光纤 

光纤基本介绍

光纤的功能与结构

光纤全称光导纤维，是一种由玻璃或塑料制成的介质光波导，核心功能是利用光的传播特性实现信息的高速传输。

作为光通信系统的核心传输介质，基本结构从内到外依次为纤芯层、包层、涂覆层和护套。

纤芯层由高折射率材料构成，多为掺杂特种元素的二氧化硅，是光波传输的核心通道；包层采用低折射率材料，与纤芯形成折射率差，实现对传输光波的约束；涂覆层多为硅酮或丙烯酸盐材质，用于隔离杂光、保护光纤表面并提升柔韧性；护套则进一步增强机械强度，抵御外部环境侵蚀。

光纤的主要分类及特性

1）按传输模式分类

单模光纤的纤芯直径极细，通常在8-10μm，仅允许光以单一基模传输，无模式色散，具备超高带宽和超低衰减特性。

其光源需采用窄线宽激光器，成本较高，主要适用于长途干线、城域网核心层及光纤到户等长距离、高带宽场景。

多模光纤的纤芯较粗，通常为50μm或62.5μm，允许多束光同时传输，存在模式色散，传输距离受限（几百米到几公里），衰减高于单模光纤。

其光源可采用低成本LED或VCSEL。按带宽分为OM1-OM5系列，其中OM5支持短波波分复用，适配40G/100G/400G传输，主要用于局域网、数据中心内部短距离互联。

2）按材料/特殊用途分类

包括塑料光纤（纤芯粗、柔韧性好但衰减大，用于短距离照明或车载网络）、抗弯光纤（G.657系列，适配狭小空间布线）、掺铒光纤（用于光信号放大）等特种类型，满足不同场景的定制化需求。

3）按传输介质分类

根据不同传输介质，光纤还可分为实芯光纤和空芯光纤。空芯光纤是以空气为传输介质，用于替代传统以玻璃/塑料为传输媒介的实芯光纤。

空芯光纤由空心玻璃毛细管、内部的反射性银层、介电碘化银层组成。相较于传统的实芯光纤，空芯光纤具有低时延、高入纤功率、低衰减、大带宽和低色散等优势。目前，空芯光纤仍处于商业化进展初期。

光纤传输的核心原理

光纤传输的核心物理基础是光的全反射原理。当光从高折射率介质（纤芯）入射到低折射率介质（包层）的分界面时，若入射角大于临界角，光线将在界面处发生全反射，无法穿透包层，从而被约束在纤芯内沿轴向连续反射向前传播，实现光信号的长距离传输。

光纤与光缆的联系与区别

光纤是光缆的核心功能单元，光缆是光纤的实用化封装形式。

从形态和功能上看，光纤是单一的光传输介质，为纤细的玻璃或塑料纤维；光缆是将单芯或多芯光纤与保护、加强构件集成的缆线组件。

二者的结构组成也有所不同，光纤核心结构为纤芯 包层，辅以涂覆层；光缆由缆芯、加强元件（钢丝、芳纶）、填充物及外护层（防潮、阻燃材料）组成。

另外，光纤仅负责光信号传输；光缆的核心功能则是保护光纤免受机械损伤、防止环境侵蚀（水汽、化学物质），并提升敷设过程中的机械强度。

光纤在数据中心的重要角色

1）内部互联支撑

在服务器机柜间、机柜内部的短距离传输中，多模光纤（OM3/OM4/OM5）凭借低耦合成本、高带宽特性，适配40G/100G/400G高速光模块，实现存储、计算节点的高效互联。弯曲不敏感光纤则适配机柜内部狭小空间的布线需求，减少信号衰减。

2）外部互联协同

在数据中心集群互联的长距离传输中，单模光纤凭借低损耗、高带宽优势，支撑800G/1.6T光模块部署。同时，光纤是CPO（光电共封装）、OCS（光路交换）等新一代数据中心网络架构的核心载体。

光纤产业链解析

产业链上游

上游核心环节为原材料与关键材料制备，主要包括高纯度石英砂等基础原材料，以及光纤预制棒、光纤涂料等核心材料，同时涵盖预制棒制备设备、拉丝设备等生产与检测设备，其中预制棒是决定光纤性能的关键环节。

产业链中游

中游聚焦光纤与光缆的制造加工，核心流程是将预制棒经高温熔融拉丝形成光纤，再通过涂覆保护层提升稳定性，后续将光纤与加强元件、填充物、外护层等集成加工为光缆，同时提供相关技术解决方案。

产业链下游

下游主要为多元化应用领域，涵盖电信网络建设、数据中心互联等核心场景，同时延伸至智能电网、轨道交通、医疗激光、工业传感及国防通信等多个细分领域，形成广泛的应用终端市场。

光纤市场规模

全球市场

FortuneBusinessInsights数据显示，2024年全球光纤市场规模为82.2亿美元，预计2025年将增至约90亿美元。

（数据时间：2025-9）

中国市场

根据工信部数据，2024年，我国新建光缆线路长度856.2万公里，全国光缆线路总长度达7288万公里；光纤接入端口11.6 亿个，比上年末净增6,570 万个。

（数据时间：2025-1）

当前，空芯光纤仍处于商业化进展初期，发展潜力巨大。QYResearch数据显示 ，2024年中国空芯光纤市场规模0.7亿美元，占全球光纤市场0.8%。

（数据时间：2025-9）

光纤行业重点公司

上游：原材料 & 光纤预制棒（技术壁垒最高，占产业链70%利润）

核心材料供应商

石英管材/基管：德国 Heraeus（全球唯一主流套管法PCVD RIC供应商）、日本 Tosoh、美国 Momentive；国内有 湖北星晶、湖北飞菱。

高纯化学气体：四氯化硅（SiCl₄）、四氯化锗（GeCl₄），由专业化工企业供应，部分龙头厂商自配。

光纤预制棒制造商（全球仅约20家掌握技术）

国际：康宁（Corning, US）、OFS-Fitel（美）、住友电工（Sumitomo, JP）、藤仓（Fujikura, JP）、古河（Furukawa, JP）、信越化学（Shin-Etsu, JP）。

国内：长飞光纤（全合成法OVD VAD领先）、亨通光电、中天科技、烽火通信、富通信息、通鼎互联、永鼎股份。其中长飞、亨通、中天已实现光棒完全自主。

中游：光纤拉丝 & 光缆成缆（竞争激烈，利润占比约30%）

光纤光缆制造商

长飞光纤、亨通光电、中天科技、烽火通信、通鼎互联、中利集团、特发信息、富通鑫茂、杭电股份、永鼎股份、太平洋电缆。

国内企业占据全球50%以上产能，TOP10中有5家为中国企业（长飞、亨通、中天、烽火、富通）。

下游：应用场景 & 系统集成

主要客户

电信运营商：中国移动、中国电信、中国联通（占中国需求80%）；海外如 Lumen（美）、Deutsche Telekom（德）。

数据中心：谷歌、Meta、微软、亚马逊、阿里、腾讯——驱动高端光纤（G.654.E、空芯光纤）需求。

行业应用

海缆：亨通、中天主导；

电力/轨交/军工：中天、亨通、长盈通（特种光纤、保偏光纤）；

传感/激光：长盈通、久智光电等。

系统设备商（虽属光通信链，但紧密关联）：

华为、中兴、烽火通信、诺基亚——负责OTN、PON等传输系统部署。

关键观察点

利润分布：预制棒（70%）> 光纤拉丝（20%）> 光缆成缆（10%）。

国产替代：中国在预制棒和光缆环节已实现高度自主，但在高端石英材料（如Heraeus套管）和部分检测设备上仍有依赖。

新驱动力：AI算力基建推动G.654.E超低损耗光纤、空芯光纤、MPO连接器需求，长飞、亨通、长盈通、太辰光等受益