光纤光缆技术的发展与市场分析.doc

光纤光缆技术的发展与市场分析引 言光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。人类社会的信息化建设正在加速进行，即使是在全球经济发展不景气的情况下，通信和信息行业还十分火红。目前，光纤通信正朝高速、超高速、超大容量的光纤传输及全光网方向发展。我国在实现信息化进程中，“九五”期间中国电信完成了“八纵八横”的光缆干线敷设。一个以光缆为主体的骨干通信网逐步形成。四通八达的高容量光缆干线已成为我国的“信息通道”。随着通信事业的不断发展，从省到市、县甚至乡镇也敷设了光缆。“光纤到户”的日期越来越临近了。近几年来，随着技术的进步，电信体制的改革以及电信市场的逐步全面开放，更由于IP业务的爆炸式发展所带来的带宽的巨大需求，光纤通信的发展又一次呈现出蓬勃发展的新局面。光纤制造技术的发展光纤预制棒制造工艺有很多种，美国在70年代开始采用MCVD(改进的化学气相沉积)制造工艺，后来康宁公司发明了OVD(外附法)制棒工艺，日本采用VAD(轴向沉积法)制棒工艺。OVD和VAD两种工艺的特点是沉积速率较高，制得预制棒较大，每根棒可拉300500km光纤。因此，全世界采用OVD和VAD制棒工艺生产的光纤占了极大部分。美国朗讯、法国阿尔卡特及芬兰诺基亚、韩国三星等大大小小的光纤生产厂都已成功地以MCVD工艺进行了多年的工业化光纤生产。在传统的MCVD基础上研究开发了很多新技术，提高了生产率，降低了光纤成本。例如，美国朗讯利用合成石英管做衬底管和套管，使预制棒增大到可拉200400公里光纤；法国电信与阿尔卡特联合开发的FCVD(以石墨高频感应加热取代氢氧焰，用精密钻孔的石英玻璃锭作为大直径厚壁衬底的MCVD工艺)，增大了预制棒尺寸，提高了光纤质量，阿尔卡特已用自行开发的MCVD-PLUS工艺进行了大规模单模光纤生产。在此基础上，新开发了APVD工艺(先进的等离子气相沉积工艺，即以薄壁合成石英管为衬底，用MCVD制造出初始预制棒或称心棒，然后用高频等离子炬在该初始预制棒上高速熔制外包层制造大型光纤预制棒的新工艺。)该工艺在提高单模光纤的生产速度和降低成本方面有独到之处。在70年代末期，我国有很多单位对MCVD工艺进行了卓有成效的研究，为我国光纤制造业打下了一定的基础。80年代，我国不少单位引进了MCVDE及拉丝成套设备，但由于投资分散，规模过小，又缺乏工业化生产的经验和相应的管理技术，使我国的光纤生产未形成产业。近几年来，由于武汉长飞公司和上海朗讯公司(目前只拉丝)相继建成，光纤技术指标已达到国际水平。日前国产光纤用量已占全国用量的50%，特别是长飞公司采用PCVD制棒工艺，为发展我国民族工业立下了功劳。随着通信事业的发展，常规的G.652单模光纤在1550NM窗口的色散高达17ps/nmkm左右，限制了高速率信息传输距离。而G.653色散位移光纤在1550窗口会产生非线性效应而导致四波混频现象，使得长途干线通信和WDM(波分复用)技术难于实现。为此，又研制了G.655光纤(非零色散位移光纤)，即为朗讯的真波光纤，康宁的大有效面积LEAF光纤和长飞的大保实光纤，开辟了第五窗口15301565NM和第四窗口15651620NM，改善了色散性能，减少了噪声，增加了入纤功率，加大了传输距离。为了适应WDM通信系统的需求，日前G.655光纤典型的就是开发生产大有效面积非零色散色散平坦光纤，其折射率分布为环型，制作上较为复杂，故采用MCVD和PCVD，比起OVD和VAD技术容易实现较为复杂的折射率形状，合格率也较高些。具体制作方法是使用MCVD或PCVD法先制成G.655的芯棒，然后用外套管套入芯棒，合成为G.655预制棒。目前使用这种技术，每支预制棒可拉光纤300500公里，G.655光纤已在美国大量应用。据统计，98年美国使用量在300万公里以上。我国从98年也起步使用，第一条是西安武汉，接着是广州惠州，大约用量为10公里，亨通集团的G.655光缆已用在贵州遵义有线电视台和海南环岛工程中。由于全国范围内的联通干线网，广电干线网，电力通信网和光纤用户接入网将会有巨大发展，因此，G.655光纤的用量不久将会有较大幅度增长，预计在2000年，G.655光纤使用量可达100万公里以上，占我国总用纤量的1520，G.655光纤的售价目前约在900元/公里，根据其制造工艺及材料成本的推测，预计其市场售价在今年的几年内将会大幅度下降，估计到2004年左右，其市场售价可望降至现行地售价的50%左右。现将各种预制棒制造工艺的优缺点列于表1沉积速率制造长度复杂的折射率剖面技术掌握程度设备投资专利MCVD较低中等长度(用套管可用)易实现国内已掌握较低不受限制PCVD较低中等长度(用套管可用)易实现国内已掌握较低不受限制OVD较高较长难实现国内未掌握较高受限制VAD较高较长难实现国内未掌握较高受限制从表1分析，考虑到OVD技术专利到2002年9月期满，VAD技术专利到2000年9月期满，目前上述两家技术还没有意向向我国转让技术，我国日前发展制棒工业还是采用PCVD和MCVD加套管法比较好，花钱少，易实现。光缆技术的进展自从80年代初期光纤进入实用以来，已经先后进入电话、数据和有线电视等信息产业中。最近几年来，世界各国的信息产业正以空前的规模和速度发展着，其中以数据方式传递的互联网业务和电子商务的发展尤为突出。为了适应如此巨大的增长规模，现有的网络，而特别是光缆网络必须相应地扩大容量，组建成既畅通无阻又安全可靠的光网。组建大容量的光网主要可以用以下的几种手段来实现：增加光纤芯数；提高每根光纤上的传输速率；采用波分复用，并通过减小波长间隔来增加每根光纤上的波长数目；开辟新的工作波段来增加每根光纤上的波长范围。面对这些多种多样的手段，最终的选择要取决于具体情况。例如，在长距离线路上，后面3种手段是主要的，在城市的光网中，除了也能在一定程度上利用这3种手段以外，更需要开发各种大芯数的光缆来把光纤通到更加接近用户的地方，直到最终用实现光纤到户(FTTH)。下面介绍世界各国在最近期间所开发的各种大芯数光缆，其中包括中心管式、骨架式和层绞式松管式。一、大芯数光纤带光纤带是各种光纤(尤其是中心管式光缆)的重要部件之一，它有利于增加光缆中光纤的集装密皮，缩短光缆接头时间，并便于光缆中光纤的识别。目前常用的光纤带芯数有2、4、6、8、12。在日本以2芯、4芯与8芯为主，而在美国则以12芯为标准。最近几年来，12芯及12芯以下的光纤带已不能完全满足要求，特别是在中心管式光缆中。把中心管中光纤带叠堆的高度增加到18层以上使得光纤带叠堆的高宽比失当，可能会在后面的加工过程使光纤带叠堆不稳定而产生问题。而且，当光纤常叠堆的高度增加时，必须增加光缆的直径才能使光纤性能不致恶化。于是开发了以12芯光纤带为子单元的24芯和36芯光纤带。美国Siecor公司设计与改进了24芯光纤带。在此过程中，确定了光纤带的最佳机械结构，并进行了材料选择来得到下列的目标。24芯光纤带结构在加工和操作时的牢固性，不产生松散的光纤；能用手把24芯光纤带分成两根牢固的12芯光纤带；光纤带具有低的表面磨擦力，以减小带与带之间相互作用所引起的应力；成缆后光纤带中光纤的衰减不大于目前中心管12芯光纤带中的光纤的衰减。1、24 芯光纤带的机械结构研究与比较了两种结构：用单层基料直接包封的24根光纤；用另一层基料包封的两根12芯光纤带的模块结构。在试验的初期就发现单层的24芯光纤带难于精确地分成12芯子带。这种24芯光纤带分成两根12芯子带。中间的第12和第13两根光纤是新暴露出来的边缘光纤，但只保留了很少的基料来保护它们。这种情况降低了12芯子带的牢固性，导致有些光纤会从子带的基料壳中脱离出来。于是选用了第种结构。2、光纤带基料的选择牢固而叉可分离的光纤带需要在光缆制造和操作时经受的正常应力与应变下不易撕裂，但是当一旦加上足够的力时就会分离。为此，包封材料的模量必须小于子带基料的模量，以保证能用手工分离。24芯光纤带基料与12芯光纤子带的粘结对于牢固性与可分高性之间的平衡起着非常重要的作用。如果基料层之间的粘结力太低会导致12芯光纤子带大早的分离，使得24芯光纤带在加工或现场安装期间分离开来。相反地，如果两种光纤带基料之间的粘结力太高则在试图分离两根12芯子带时可能使12芯子带中光纤的粘结破坏而出现脱开的光纤。所以，要求在24芯和12芯的基料之间有最佳的粘结力。另外一个重要的问题是表面磨擦力。光纤带基料的表面磨擦力应该足够的低使得到光缆弯曲时能通过滑动来解除光纤带与光纤带之间的应变。在不填充油膏的干式光缆设计中，因为没有油膏的润滑作用，光纤带的活动只决定于光纤带的表面磨擦力。这时，光纤带的低表面磨擦力就更为重要。Siecor公司根据上述各项考虑通过实际试验在四种不同的基料中选定了一种完全符合要求的基料。这种基料的模量低于子带的基料，与子带基料具有中等的粘结力而表面磨擦力小。所得到的光纤带性能显著优于用市售基料制作的光纤带。二、大芯数中心管光缆贝尔实验室对包含864芯及以上的中心管光纤带光缆的设计方法作了理论研究。研究说明中心管中的光纤带叠堆的组成是决定光纤集装密度的重要因素。作为例子，图1示出864芯中心管光缆中可能采用的三种光纤带叠堆。它们是24根36芯光纤带、36根24芯光纤带和14根26芯光纤带12根24芯光纤带6根12芯光纤带。从图中明显可见，是最佳方案，因为当中心管的内径一定时，这种方案中最接近管壁的光纤离管壁的距离要比其他两种方案中的要大。然而，在这个方案中需要三种不同规格的光纤带，对工业生产不利。与两种方案在离管壁距离上是相近的。虽然方案在光纤带叠堆的稳定性方面会比方案好些，但是考虑到目前世界上24芯光纤带的成熟程序优于36芯光纤带，所以贝尔实验室最终选择了方案，并实际生产了两种864芯中心管式光缆。图2示出来用含金属艳装的护套的光缆截面。864根光纤被集装于一个紧凑的、外径为25mm的护套内，它能被容易地放进美国所常用的32mm(11/4英寸)的子管道中。这种光缆中光纤的集装密度达到1.71纤/mm2，大于日本常规1000芯骨架式光缆的1.42纤/mm2。另外一种不用金属铠装，其外径缩小到24.38mm，而缆中光纤的集装密度增加到1.85纤/mm2。三、大芯数骨架式光缆日本是采用骨架式光缆的国家。随着光缆芯数需要迅速增加的趋势，日本致力于研究改进骨架式光缆的结构与性能以迅速适应这种趋势。研究的重点主要有三个方面：减小骨架式光缆的直径与重量：改善骨架式光缆的可操作性，和改进骨架式光缆的中间接入性能。1.减小骨架式光缆的直径与重量目前日本实际使用的骨架式光缆最大为1000芯。这种光缆是由聚乙烯单骨架和聚乙烯护套所组成。骨架上有13个槽，共容纳125根厚0.3mm的8芯光纤带。8芯光纤带可容易地分为两根4芯光纤带。骨架的中心放置金属加强件。表2给出光缆的结构和计算出来的各组成部分的重量百分比。表2 1000芯骨架式光缆结构项目材料与尺寸重量(%)光纤带8芯光纤带12513.8张力加强件72.0mm钢绞线22.2骨架聚乙烯38.5护套聚乙烯21.0其他4.5光缆30mm100从表2可见。加强件和骨架聚乙烯占光缆重量的60%以上，所以要减轻光缆的重量应把重点放在这两者上。更加加强件原用的加强件是72.0mm的钢绞线，为了减轻重量，古河电气考虑改用5.2mm的非金属FRP加强件，使重量从173kg/km减少到28kg/km。藤仓研究了用几种不同非金属加强件的1000芯光缆，诸如玻璃FRP(G-FRP)、芳纶FRP(K-FRP)、碳FRP(C-FRP)和PBO(p-phENY-LENE-2，6-benzobiso-xazole)-FRP。表3列出这些FRP加强件的物理性能和用这些FRP和用内层为泡沫聚乙烯的骨架的光缆的相对重量。表3 各种FRP加强件的性能和用这些加强件时光缆的相对重量G-FRPK-FRPC-FRPPBO-FRP弹性模量(Gpa)5064130134比重1.981.321.481.43经济性极好好尚好尚好感应好好不好好光缆相对重量*68%65%65%64%除了G-FRP因模量小而比重大而没有采用外，用其他三种FRP制作了原始型光缆。试验结果证明所有的光缆都具有良好的传输特性和各种光缆性能。在三种FRP光缆中，K-FRP和PBO-FRP似乎更为可行。因为C-FRP较硬而导电。采用泡沫聚之烯骨架为了减轻骨架的重量，有两种骨架可以考虑采用。一种是骨架的中心用泡沫架乙烯而外层用实心聚乙烯，而另一种是全泡沫聚乙烯。考虑到泡沫聚乙烯的表面没有实心聚乙烯光滑，一般选用前一种骨架。这时，若泡沫部分的发泡度为40%，则上面所述的1000芯骨架式光缆的重量约能减少50kg/km。日本藤仓试制了这种光缆，取得了满意的结果。缩小骨架的尺寸现在的8芯光纤带骨架具有足够的机械强度。骨架槽之间的肋的宽度是确定骨架机械强度的重要参数。如果能减小这个宽度，就能缩小骨架的尺寸。古河电气通过制造技术的改进，已能把肋的宽度从原来的1.3mm(骨架外径24.6mm)减少到0.7mm(骨架外径22.3mm)。他们把中心用泡沫聚乙烯得出了表4所列的最佳设计。从表中可见，光缆的直径与重量都有所减小。光缆中光纤的集装密度从原来的1.42纤/mm2增加到1.73纤/mm2。表4 最佳光缆设计光纤数目1000芯加强件5.2mm非金属FRP骨架直径22.3mm骨架泡沫层仅内层骨架肋宽度0.7mm光缆直径27.1mm光缆重量490kg/km2.改善骨柒式光缆的可操作性随着缆中光纤芯数的增加，骨架式光缆会变得硬而重，给缆的安装带来不便。光缆制造厂在增加光缆的柔软性和采用低磨擦护套两个方面来改进。骨架式光缆柔软性的改进上面所讨论的减小光缆重量的几个措施同时也减小了光缆的刚度而增加了光缆的柔软性。在表3的试验光缆上所进行的柔软性试验说明它的刚度只有原来光线的一半。日本日立电缆公司对常规的1000芯的骨架式光缆的各个组成部分的刚度用三点弯曲法进行了测量与计算。结果列于表5。表5 1000芯光缆的弯曲刚度项目部件杨氏模量(GPa)弯曲刚度(Nm2)分担率(%)护套0.506.8843.9骨架外部(肋的部分)1.106.8643.8骨架内部(低密度部分)0.290.835.3加强件2001.097.0总计15.66100日立公司根据测量结果提出了在内架肋上每隔一定距离开一个切口来减小肋所形成的刚度。在300芯的光缆骨架上和1000芯的光缆骨架上用不同的切口深度和不同的切口节距进行聘用架刚度的测量，并选用了切口深度为4mm而节距为6mm的骨架制造了1000芯的试验光缆。试验光缆的刚度比无切口的光缆小30%。对试验光缆进行了各项光缆性能试验。结果说明减小刚度并未影响其他性能。低磨擦系数的骨架式光缆对于大芯数的光缆，由于光缆护套与管道之间的磨擦力而需要增加安装光缆时的张力。这种张力限制了可以一次安装的光缆长度。减小光缆重量和减小磨擦系数两种方法都可以便安装工作更加容易。日本藤仓对各种护套材料进行了研究，其中包括LDPE、LLDPE、HDPE和含添加剂的LLDPE。先用热压法制备试片，测量相同材料的试片之间的磨擦系数，结果发现磨擦系数按下列顺序递减：LDPELLDPEHDPELLDPE（含添加剂）含添加剂的LLDPE的磨擦系数比LDPE要降低大约70%。磨擦系数随添加剂浓度的增加从0.35减小下来，当浓度到达1000ppm后稳定在0.15的最低值。所以决定采用1000ppm的浓度。藤仓用新开发的含添加剂的LLDPE做了护套，并证实了其性能和可靠性都与LLDPE护套一样好。3、改进骨架式光缆的中间接入性能在日本，为了便于在接入网中进行光缆的中间接入，常应用由2芯光纤带组成的带SZ槽的骨架式光缆。例如，用8槽骨架，每个槽中放置8根2芯光纤带而组成128芯的光缆。这种光缆中光纤的集装密度较低。为了提高这种光缆的集装密度而又保留其容易中间接入的优点，古河电气设计和试制了一种双层骨架的光缆。如图3所示。这种光缆的优点在于把不同用途的光纤带分开，内层用于无中间接入的中继线而外层用于需要中间接入的用户网，于是同时实现了高密度和中间接入。在内层外面纵向地放置的撕裂绳能容易地撕开外层而接触到内层光纤。四、大芯数松套式光缆在过去，松管式光缆由于其高度的可靠性而在除了日本以外的大多数国家中得到了广泛的应用。最近各国电信市场的开放，出现了许多网络经营商。他们要迅速地低廉的成本组成他们自己的网络。传统的方法已经不再适用，在城市中尤其如此。为此，对于那些习惯于使用松管光缆的人们已经开始开发新型的松管光缆。这些光缆的基础是包含12芯或12芯以下的非常小而柔软的半紧套缓冲管。Alcatel在德国、法国、西班牙和美国的几家光缆厂共同设计研制了这种新型光缆，韩国LG电缆有限公司也研制了类似的光缆。1、半紧套缓冲管图4示出一根典型的松管和Alcatel新开发的半紧套缓冲管的截面，各包含12根光纤。两种管子都充了油膏来保证其水密性。半紧套缓冲管的外径只有1.4mm而壁厚为0.2mm。与常规的松管相比，管子的总裁面大约减少了70%，使光纤的密度增加3.2倍而约为8纤/mm2。通常用来生产松管的材料比较硬。半紧套级冲所用的材料是非常软的热塑材料而且具有低的继裂伸长率，甚至能够容易地用指甲剥除。管材的柔软性还减少了微弯损耗引起附加衰减的危险性。半紧套缓冲管的可靠性和光缆性能与缓冲管的材料选择有紧密的关系。这些材料分PVC和聚烯烃两类。PVC类包含增塑剂，可能会被填充油膏抽取出来而使PVC劣化。被抽取到油膏中的增塑剂还会使光纤涂层劣化。Alcatel经过试验选择了能抗油膏的用偏苯三酸酯(trimellitate)增塑的PVC混合物。这种混合物的热膨胀系数较低而老化性能较好。Alcatel还开发了一种专利的聚烯烃混合物，它完全消除了PVC混合物中与增塑剂抽取有关的问题，而同时还有优越的热膨胀性能和更好的模量温度稳定性。它是最适合于半紧套缓冲管的材料。2、用半紧套缓冲管的光缆结构当应用软材料做紧套缓冲管时，Alcatel考虑了一种与常用的松管光缆完全不同的光缆设计。因为半紧套缓冲管对于径向的力比较敏感，选用了松的缆芯，缆芯中没有加强件，而把加强件置于护套中。图5示出包含144芯的这种光缆的截面。光缆内的许多管子可以是长节距的SZ绞或者螺旋绞。用这种设计的光缆最好是干缆芯光缆，其中纵向水密性是用遇水膨胀元件来取得的。用嵌在光缆护套内的两根加强件来给光缆提供抗压和抗张强度。这种光缆与松管光缆相比，在尺寸和重量上的相对优点在大芯数(大约100芯或更大)区域更为显著，而对于小芯数的光缆则尺寸在相同的数量级。新开发的光缆设计把松管光缆的优点(光纤容易识别而保护在管子中）和中心管光缆的优点(没有中心加强件而使中间接入等比较简单)结合到一起。韩国LG公司的半紧套缓冲管光缆的结构则不同。在缆芯和护套基础上保留了松管光缆的结构，保留了原有的中心加强件(直径略有缩小)，光缆的外径与Alcatel的相近。3、用半紧套缓冲管的光缆性能拉伸性能因为理论上在缆芯中的半紧套缓冲管没有余长，光缆的拉伸性能受到很大关注，当光缆受拉时，光纤的无应力窗口是很有限的。然而，依靠仔细地选择作为应变承受元件的FRT棒的尺寸，还是能够保持所规定的拉伸性能。在1244芯光缆上按照EM187000/501进行了拉伸试验。按照大约130kg/km的光缆重量，施加了Tmax=2000N的力。试验标准要求在试验后没有残余衰减而在Tmax时光纤的伸长小于5。试验结果证明受试光缆中光纤的伸长为2而光缆的伸长为3.4，故光缆很好地符合要求。在这个情况下衰减的变化小于0.01dB/100m。在光缆放松之后未能观察到残余衰减。在韩国LG公司试制的72芯光缆中，把72芯光缆的拉伸力定为2700N。图6表示出该公司所试制的72芯半紧套缓冲管光缆的拉伸性能。从图中可见，由于缆中光纤的余长很小，当在缆上施加张力时，光纤的应变几乎与缆的应变相同。在负载为2700N时，光纤的应变约为3而缆的应变约为3.5。关于这一点，正如所预料的，是与常规松管光缆返然不同的。在运行中应避免在光缆上长期施加拉伸负载。在城市管道应用中是可以做到的。衰减的高低温性能光缆中光纤余长的减小，还有可能使低温时的附加衰减增加。Alcatel的144芯半紧套光缆在进行-40到+70的温度循环试验中，除发现在-40时的附加损耗最高为0.10dB/km(平均0.03dB/km)外，在其他温度时均小于0.02dB/km。又按照Bellcore GR-20规范进行了热老化试验。结果完全符合标准。在韩国LG公司的72芯半紧套光缆上所进行的-40+70的温度循环试验中，未发现类似的现象，可能是由于缆芯的结构不同所致。我国在过去几年中曾为长途干线和局间中继光缆网生产了大量的层绞松管光缆，大部分都在100芯以下。近年来，也用光纤束或4、8和12芯光纤带生产了不同芯数的中心管光缆，最大芯数为288芯。90年代中期曾生产过使用单纤的骨架式光缆，用于长途干线，但后来没有继续发展而逐渐被层绞松管式光缆所取代。对于更大芯数的光缆，目前只可能采用集装密度较低的层绞松管式。曾有个别制造厂生产过960芯的层绞松管式光纤带光缆，缆中的光纤集装密度约为1.06纤/mm2，显著低于本文中所提到的1000芯骨架式或864芯中心管式光缆。根据本文中所介绍的世界各国在大芯数光缆方面的发展动向，笔者认为，为了适应我国今后接入网的发展，应及早注意进行各种集装密度高且便于安装与分支的大芯数光缆的各项准备，其中包括工艺装备与技术。光纤光缆市场分析全球光纤通信市场是从1975年开始兴起的，当时光通信全年总销售额仅为249万美元，2000年将达到158.4亿美元。美国ElectroniCast公司通过对前25年市场发展过程的回顾，展望今后25年光纤通信市场，其中，光缆市场见表6。表6 全球光缆市场增长速率1975年2000年2025年年均增长%百万美元亿美元亿美元19752000年2000年2025年1.7845.1403.637379由表可见，在光纤通信发展的前期，光缆市场增长速率是比较大的，19752000年的平均增长率为37%。在2000年以后的25年里随着密集型波分复用技术的应用，光缆市场份额将愈来众低，25年间的平均年增长率为9%，至2025年，年增长率仅为5%。一、中国光纤光缆市场的容量及预测(19972004年)1.光纤市场90年代以来，我国光纤市场的需求量一直呈快速增长趋势，从我们所收集到的国内历年光纤需求量统计和市场预测资料来看，众说不一，差异较大。譬如以1997年我国光纤实际需求量的统计为例，至少有五种说法。从305万芯公里到540万芯公里不等。美国凯斯勒市场信息研究中心（KMI）也对我国2000年前的每年光纤需求且作出了预测，虽然该研究中心很具有权威性，但其对我国具体情况了解有限，所以其预测比我国市场的实际需求小得多。另外，对一些统计值或预测值很高的观点意见，我们也不敢苟同。根据亨通集团历年实际光纤消耗量和我们在行业中的光缆产值排名，赞同国内一些较稳健保守的统计预测机构的意见，这些数值比较接近于实际情况，另一方面当我们利用这些资料作市场分析时，也不会因此而对市场产生盲目的乐观。我们认为今后几年我国光纤市场发展趋势总体仍呈上升趋势，预计1997年至2000年的平均年增长率约为18%左右，2001至2004年间的逐年增长率为13%15%。我集团公司在相关业务中对我国光纤市场需求量的统计和预测结果如表7所示。表7 我国光纤市场需求量统计预测(19972004)年份19971998199920002001200220032004光纤需求量(万芯公里)4004805506307108009101050年增长率232014.614.512.712.713.815.4我国光纤生产发展迅速，从90年代起，以合资、引进技术、开放市场等政策，相继建立了长飞、朗讯、华新藤仓、特发、中住、富通昭和、西古等光纤生产企业，它们都采用世界著名光纤厂商的先进技术，从而基础建立了我国光纤产业。目前国内厂商生产的光纤已基本被国内光缆生产企业所接受，这些厂商的设备总生产能力可达600万芯公里/年以上，1998年国内的实际光纤拉丝生产能力达到240万芯公里，约占全国光纤用量的50%左右。另据报道，目前海口、珠海、武汉、吉安、天津、南京等地的一些光纤项目也正在进行或筹划的规模化和产量化，竞争将更激烈，将形成质量、价格全面竞争，但因受国外供货商预制棒价格的制约，预计国内市场光纤价格不久将一度趋于一稳定值范围，再往后，光纤价格可能受中国进入世贸组织的冲击而进一步下降。预计国内光纤市场将在2002年前后面临产销需求饱和局面。随着国产光纤品质的不断上升，国内产品将逐步占领国内光纤市场，进口产品将受到排斥，最终进口光纤占有中国市场的份额极小。也就是说不在中国建立光纤合资厂的外国光纤企业最终将几乎失去中国市场。值得提出的问题是，我国现已生产光纤的厂商大都是以光纤拉丝为主，除长飞、西古二公司外都还没有进行预制棒生产，这在事实上限制了进一步降低光纤成本和光缆新品种的开发，从而使国产光纤失去了与国外进口光纤相竞争的能力，阻碍了民族工业的迅速增长。这是一个严重的问题，希望引起业界关注和开发。以上所叙述的都为单模光纤，对于多模光纤的市场前景，我们就通信行业范围并不看好。目前多模光纤应用最多的是局域网(LAN)光缆线路和PDS建筑物内光缆布线。其消耗量约占整个光纤市场的8%左右。随着IEC 11801等规范的广泛深入实施，光有源器件和无源器件的快速发展，人们越来越清楚地认识到即使在局域网或大楼智能化综合布线系统中也仍以采用损耗小、一步到位，避免重复投资。至于目前国外市场多模光纤的成本和价格比国内贵，我们认为当前抓紧机会努力出口创汇，开拓国际市场是明智之举。2、光缆市场我国光缆生产，经历了90年代引进国外生产线设备、技术阶段后，通过不懈地技术改进和新产品开发，已基本趋于成熟，目前我国需求的光缆除海底光缆和部分OPGW等特殊光缆外，基本上已由我国自行生产的光缆满足国内市场的需要。截止1998年底，我国的光缆生产厂家数已达150家以上，目前总的年生产能力己超过年需求量的3到4倍，光缆市场呈现饱和状态，竞争异常激烈。我们认为，在这场激烈的市场竞争中，光缆生产企业的优胜劣汰势在必行。随着市场的规范化发展，光缆生产企业必须改变销售机制，提高产品质量和强化售后服务以适应当前买方市场形势的需求。由于我国电信接入网的普及、联通省、地、市级干线网的建设，电力通信网的发展和广播电视HFG网络系统的广泛应用等等。近年来我国光缆的用量逐年增大，以98年的全国光缆用量为例，约为96年用量的1.25倍，光缆中的光纤芯数也出现了明显增多的趋势，对于1997年至2004年我国光缆的实际用量和预测数量，我们作出的统计和预测如表9所示。表9 我国光缆需求量和平均芯数的统计及预测（19972004）年份19971998199920002001200220032004光纤需求量(万芯公里)22.2242526.327.328.630.332.8缆内平均纤芯数1820222426283032年增长率15.28.16.35.23.84.85.98.3表9中，98年以前的光缆使用量增长主要反映了电信公用干线网的高速增长。我们预计今后几年中，电信用户接入网、有线电视网、联通GSM干线网和电力通信网的建设都将是光缆需求量增长的热点。在这期间光缆用量皮长数虽增长速度不如以前，但光缆内纤芯平均数却逐年增加。另外我们预测，随着FTTB、HFG和LAN的大量建设，大芯数光缆的市场份额将会增大，因此带状光缆的需求量在今后几年中将明显增加。据统计国内目前带状光缆的产量约为90万芯公里，占光纤总用量的19%左右。预计到2004年带状光缆将占到光纤总用量的60%左右，再往后，由于WDM技术的发展，带状光缆占有比率将受到限制，其逐年增长率变化有限。二、中国光纤光缆市场的组成及容量特点我们认为中国光纤市场的组成主要是我国光缆行业的前十位企业(长飞、西门子、朗讯、武邮、亨通、永鼎、汇源、中天、通光、华新)，从他们的光缆销售总产量来看，占据了我国光纤消耗总量的85%以上。从他们对市场需求来看，除长飞自己生产光纤外，其他厂商目前均靠市场采购光纤。采购中除用户指定光纤外，其余均按性能价格比进行市场选择。前面已经叙述过国内现有七家光纤生产企业的情况，再加上国外康宁、阿尔卡特、住友、藤仓、三星等国外光纤厂商不断降价参与中国市场竞争，也己不象以前只要符合ITU规范就可以了，现在的客户不但要求所提供光纤的技术参数优于ITU规范，而且还要求参数集中，离散性小。在G655光纤和全波光纤等新品种光纤上，虽然长飞已生产非零色散光纤，但国内外还存在一定程序的差距。即使是朗讯的True Wave光纤和康宁的LEAF光纤也在纤芯交截面参数上存在差距。关于全波光纤，国内还是空白。我国光缆市场的组成主要是中国电信、中国联通、电力通信网、广播电视网、铁道通信网、国防科技系统等国有企业单位和机构。近年来由于各种专用网、中国联通等与传统电信网间的竞争激烈化，国家又对电力网进行了大规模投资开发改造，因此电信用户在例如国光缆市场所占的比例开始下降，据统计，97年电信与非电信用户的市场份额比为80%和20%，98年的比例为30%和70%，99年的比例为6%和40%，今后几年里还有进一步下降的趋势。99年非电信光缆的40的市场份额中，广播电视网占12%，联通占15%，电力通信网占5%，还有8%是铁道、军用网络市场。随着国家电力网的开发改造，预计电力通信光缆在2002年将占整个光缆市场的10%左右。中国电信，由于“八纵八横”光缆干线网的建成，今后几年内二级干线网和用户光纤接入网将是主要增长点。广播电视网将在75OMHz带回传的HFG乡媒体系统方面有回套发展，但据有关部门最近报道，国家至今尚元全国广电联网计划。联通GSM系统的省、地、市、县级光缆干线正在分期逐步铺开，虽然所用光缆芯数不大，一般在12芯以下，但每个省份公司的需求量估计都在上千公里以上，不容忽视。铁道通信网光缆用量不大，老线路改造新添光缆用量有限，主要用于新修铁路干线和城市轻轨高架铁路，后者其社会效应很大。电力通信网随着国家大力发展农村电网计划的实施，将蕴藏着巨大的发展前景，其光缆需求量主要表现在老线路改造中的ADSS光缆和新建线路的OPGW光缆方面。军用专网小系统方面因国际形势的需要，加强国防科技力量刻不容缓，预计具有高保密性优势的光通信系统符会得到圈套的发展和应用，但其光缆需求量不会很大。我们综合分析了市场用户的背景、地位、资产、信誉等各个方面因素，认为近期内在我国光缆市场中，中国电信、电力通信和中国联通存在新相当大的发展空间和前景，占市场主导地位。三、中国电伯改革和联通、广电的变革对光缆需求的影响。98年下半年以来，由于中国电信的分解式重组改革，从政企合一的模式转到现代企业制度模式，电信、邮政分灶吃饭，客观上产生人事变动、资产分割等问题，电信市场业务一度极度萎缩，光缆订单锐减，现己有缓解迹象。最近又见移动通信和无线寻呼已分离出中国电信。中国电信经历了二次分营，但固定网这一块仍保留了原电信总资产的三分之二，达四千多亿元。主营业务的市场潜力仍然很大，目前全国电话普及率仅为10，而数据通信业务的市场空间更为广阔。中国电信拥有众多的技术人才，占有绝对优势。另外国家将推进中国电信进行规范化、公司化运作，使中国电信有更大的自主权。但中国电信面临的问题和困难也较多，例如移动通信分营后，无论是从竞争或总业务量来看，都将会使电信业务的增长明显下降。99年3月1日起电信资费的调整使中国电信业务收入剧减，若中国进入世贸组织，电信受到的冲击则更大。中国电信的管理、服务还不能适应现代市场竞争的需要等等。目前电信分营重组已进入尾声，预计从今年四季度起，电信光缆市场有望逐步恢复正常，该市场主要重点将集中在光纤用户接入网方面。据了解“固定网”内部重组的方案至今还尚未公开化。中国联通GSM系统的省、地、市级光缆干线网和各省广播电视的HFC网络组建都是中国电信业务的竞争对手，但对全国光缆市场来说，却是电信光缆市场萎缩的一种转移。今后以来中国联通的整合式重组和中国有线电视业的产业化改造等对于光缆市场的销售带来一定程度的影响，尽管今年上半年中国联通在江苏、山东、黑龙江、江西、宁夏等地的业务中都采购了不少数量的光缆，但由于联通内部的人事调动、安排问题，还是有相当一部分的业务被搁置、推迟进行，而且因为联通内部人事变动异常激烈，使得销售工作的连续性被破坏，从而都影响了近期光缆市场销售量的增长。从整改促进了企业透明化、规范化角度来看，中国联通经本次重组改革后将有利于我国光缆市场的规范化和光缆市场的公平竞争。中国有线电视业的产业化变革对广播电视业扩大自主权无疑带来极大好处，但同时有线电视业却面临自筹资金的尴尬局面，据了解今后以来全国就有多处广播电视网改造或建设工程由于资金原因而被一再推迟，并且广播电视业的付款周期也直接受到了影响。但从有线电视网是一个有收益的投资项目来看。其长远收益和发展前景光明。我们认为广电市场还是一个前景广阔的光缆市场。四、不同结构的带缆的市场容量及前景预测目前常用的带状光缆结构有中心束管式、松套二次被复光纤层绞式和单骨式带状光缆几种。综合考虑了光缆的性能、结构尺寸、原材料用量和成本后，我们建议一般144芯以下的光缆采用中心束管式带状光缆，688芯以下的则采用层绞式带状光缆，而688芯以上的则采用单骨架式带状光缆为宜。据市场调查了解，较多用户考虑到光纤余长的问题，大都乐意采用松套二次被复光纤层绞式带状光缆，甚至144芯以下的光缆也要求采用层绞式带状光缆结构。随着FTTG等光缆用户接入网和广电HFG网络迅猛发展，带状光缆的需求量也必将逐年迅速增长，预计带状光缆的需求量到2004年将可达到国内光纤需求总量的60%左右。目前国内的大芯数带状光缆一般为288芯，预计到2004年，市场需求的大芯数带状光缆芯数可达1000芯左右。五、G.655光纤的市场前景G.655光纤的迅猛发展，DWDM和EDFA技术的崛起使光通信容量提高了几个数量级。常规G.652光纤在1.55um窗口的色散高达17ps/nmkm左右，限制了高比持率信息传输距离。而G.653色散位移光纤在1.55pm窗口会产生非线性效因而导致四波混频现象，使得长途干线通信和DWDM技术难以实现，因此，首先出现了Lucent真波光纤和corning的大有效面积，LEAF光纤，国内长飞公司已研制成功G.655大包实光纤，开辟了第三窗口15301565nm和第四窗口15651620nm，改善了色散性能，减小了噪声，加大了传输距离，增加了入纤功率等。G.655光纤在美国已大量应用，目前正在向海底光缆方面推广，另外在加拿大、欧洲和日本G.655光纤也相继得到了开发和应用。据统计，98年美国G.655光纤的使用量在300万公里以上。我国从98年也开始使用G.655光纤，第一条是西安武汉，接着是广州惠州，光纤总用量大约为10万芯公里。由于全国范围内的联通干线、省级广播电视网、电力通信网和光纤用户网接入网将会有一巨大发展，因此，无论对长途通信干线还是用户的DWDM系统，G.655光纤的需求量不久将都会大幅度增长，预计在今后几年里都将以50%以上的年增长速度增长。到2004年，G.655光纤的年需求量可达到160210万芯公里，占全国光纤总需求量的15%20%左右。G.655光纤的售价目前大约为900元/公里，根据其制造工艺及材料成本推测，预计其市场售价在今后几年内将会大幅下降，估计到2004年，其市场售价可望降至目前售价的50%以下。六、电力专用光缆(ADSS、OPGW)的发展前景OPGW是一种具有较高技术含量的电力通信系统专用光缆，作电力通信系统传输线路，并兼作输电地线使用。OPGW的地线设计、架设设计、施工方法、使用可靠性、寿命等都完全符合电力部门的传统要求、规范和习惯，因此深受电力部门的欢迎。但由于OPGW架设施工时需线路停电等原因，一般新建线路都采用OPGW。而老线路改造则采用ADSS作为简易替代方法。去年国务院发出了大力发展我国农村电力网的通知，并投入了大量资金用于农村电力网建设。因此0PGW将有若广阔的发展前景。我国国内目前能生产OPGW的厂商仅有上海阿尔卡特光缆厂和上海电缆研究所二家，每次国内电力市场OPGW招标都有不少国外厂商前来。但国外厂商的售价远高于国内产品。因此无论从近期或较远期来看，OPGW都存在一定的供需缺口。据了解目前国内已打算开发OPGW产品的厂商大致为长飞、特发、西门子和朗讯等几家。七、室内光缆的市场前景和走势室内用光缆日前大多采用单芯和乡芯芳纶纤维增强的软光缆，单芯主要用于设备间光跳线和ODF光跳线，多芯则一般用于建筑物内的PDS垂直布线系统(也有用GY系野外用光缆作室内布线的)。最近还出现了带状软光缆，目前主要用于乡芯一次连接的活动连接器。为了有效防止火灾事故，它们均采用低烟低卤或低烟无卤阻燃护套，甚至还在护套内掺入了长效防鼠剂和防白蚁剂。从PDS和FTTH的必然发展趋势及传输机房、全光网交换的需求来看，室内光缆的需求量象电话配线电缆一样，决不亚于干线光缆的需求量，随着光纤到用户、到桌面计划