光通信行业研究报告

光通信行业什么是光通信：光通信是指以光波为载波的通信方式。广义的光通信概念包括大气激光通信、蓝绿光通信、红外线通信、紫外光通信和光纤通信，而我们一般讲的光通信重要指光纤通信。光纤通信是以石英光纤作为传播介质，以光波作为载体进行信息传播的通信方式，工作范围在近红外区，波长范围为800nm-1800nm。光纤通信相比其他通信方式具有通信容量大、传播距离远、传播速度快、信号强抗干扰的优势。通过几十年的发展，光通信已成为通信行业的支柱产业和基础产业之一，对通信领域影响巨大。光通信的诞生：源于20世纪的两大发明——激光原理的发现和光纤材质的应用。19美国物理学家爱因斯坦发现了激光的原理，并称之为“光受激辐射”。激光是由物质原子获得能量后处在不稳定状态，再以光子的形式把能量发射出去而形成的光波。激光由于其通信容量大、保密性好，不受电磁干扰的特性，可广泛应用于光通信领域。1964年物理学家高锟初次提出在电话通信领域中以光波替代电流，以玻璃纤维替代导线，可以提高信息传播距离、容量和速度。随即高锟在1966年刊登了一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文，正式提出了光导纤维在通信上应用的基本原理，掀起了光纤通信的革命。1981年，第一种光纤系统正式研发成功，标志着光通信市场的正式启动。我国光通信市场的发展过程：自光通信诞生后的三十年发展中，伴随光纤的损耗减少和激光光源体积不停缩小，光纤通信的容量和速度得到了深入提高，光通信的应用和市场在不停扩大。以我国为例，在过去的二十年发展中，光通信行业通过了三次重大发展。第一种阶段（-）：各运行商在电信拆分后为了在竞争中占据积极地位，加紧了以10GDWDM技术为主干的网络建设，极大地带动了光纤光缆市场的发展；第二个阶段（-）：各运行商纷纷致力于3G网络的建设升级，电信、联通深入向40GDWDM/OTN升级；第三个阶段（至今）：新兴的数据计算中心成为光通信行业新的增长点，此外100GOTN网络和4G网络的建设深入增进了光通信产业的发展。此外5G移动通信时代即未来临，将深入引爆光通信行业。我国光通信产业链的发展现实状况与问题——发展不均衡。我国的光通信行业在迅速发展，以华为、中兴为代表的中国企业在全球光通信市场中占据了重要的地位。但伴随华为、中兴在关键芯片和器件的进口方面频遭国外审查和限制，暴露出我国在光通信产业链的发展极为不均衡、不成熟。下图为光通信产业链图在光通信产业链中，光模块光器件和光纤光缆的生产和加工处在上游地位，中下游的设备厂商购置上游的光模块和光纤光缆，进行设备集成加工，再卖给下游的运行商。与光纤光缆产量已占全球市场50%以上的状况不一样，我国在上游产业的高端光芯片和光模块国产化较低，关键零部件多进口于国外。光芯片和光器件、光模块处在光通信产业链的上游，其产品的性能好坏直接影响到中下游光通信设备的质量，而这一点恰恰是我国光通信产业链的微弱端。全球光通信市场规模到达352亿美元，其中光通信设备占比到达42%，光纤光缆占39%，光模块和光器件占19%。光模块和光器件在光通信设备中的成本占比超过了30%。目前国内光模块厂商虽然具有一定的生产和供货能力，不过一直受困于高端芯片制备技术的不成熟和量产化率较低，导致国内光模块产品多集中于10G光模块的中低端市场，而国外许多厂商已经自主掌握了100G光模块的研发技术。光器件是光通信行业最关键的竞争力体现，而光芯片则是光通信产业中技术难度最高的环节。光芯片是光器件的重要构成部分，又是光模块中成本最高的组件。对于光模块来说，光芯片尤其是高端芯片是制约着光模块最重要的原因。目前我国在高端光芯片的研发领域处在落后地位，国内光芯片科研所和生产厂商较少，重要原因在于缺乏光芯片材料量产技术以及高端光芯片制备工艺技术不成熟。我国将开始进行5G网络测试，估计将正式推出5G商用网络，届时我国将在全球通信领域占据更多的市场份额，作为通信支柱产业的光通信产业也将迎来爆发。不过高端光芯片的缺失已经成为制约我国光通信行业发展的瓶颈。在国外继续拉开技术差距的状况下，光芯片作为基础性产业更需要长期投入和研发。光通信行业发展前景：与4G相比，5G网络速率更快，覆盖更广，需要比4G愈加密集的基站，基站之间的分布连接需要大量光纤以及新型PON技术支持，因此需要更多的光器件。在上市企业年报中大放异彩的高速增长的云业务，以及超级数据中心建设也带来100G光模块的需求暴涨。同步以中国电信为代表的三大运行商明确NB-IoT实现全网覆盖，NB-IoT物联网迅速发展也将推进光通信行业新一轮高潮。此外“光纤入户”、“宽带中国”、“十三五规划”也带动行业发展。同步，从技术上说，没有足够多的光纤去连接分布式的小基站和IT节点，没有低延迟的连接来支持所需要的服务等级，就没有5G。在光纤网络布署这个问题上，谁先布署谁就抢占了先机，先走一步绝对是关键。不仅接入线路需要光纤，城域网，数据中心互联网，长途骨干网更需要光纤网络升级，这将是整个光纤通信工业的巨大商机。同步，5G时代的加速到来，其接入速率为4G的1000倍，基站密度提高10倍，将极大带动光网设备需求。产业链有关标的：光纤光缆板块菲利华：亚洲光纤光棒生产厂家的重要石英辅材供应商，与亚洲重要光纤光棒生产厂家均建立了长期的战略合作关系。亨通光电：全球排名第四，具有大规模预制棒产能，中国移动集采第一份额。同样的尚有中天科技、烽火通信。烽火通信：立足光通信主业，积极转型拓展ICT市场光通信设备有数据和传播设备。重要都是大厂如华为、中兴通讯、烽火通信等。光器件和芯片领域光迅科技：国内唯一具有规模化生产光芯片的垂直一体化光器件制造商，具有10G光芯片量产能力；天孚通信：国内无源光器件龙头企业，华为、中兴供应商；中际装备：收购苏州旭创100%股权，苏州旭创为光模块龙头企业，前五大客户为google、亚马逊、华为、中兴、华三，收入占比达80%；其他麦捷科技：生产的滤波器将受益于5G手机通信频段的大幅增长；通宇通讯：的基站天线业务有望在5G开始大规模建设后明显增长；大唐电信：主营集成电路、芯片，芯片国产化龙头企业。高端五模芯片实现放量应用，军工芯片市场独占鳌头；中兴通讯：中国芯片行业龙头之一，子企业中兴微电子是国产芯片的先驱。集团是中国电信市场的主导通信