（报告出品方/分析师：东北证券史博文刘云坤）

2.4.特种光纤：下沉应用场景催生特种光纤需求增长

2.4.1.特种光纤分类及发展情况：结构材料持续优化，保偏光纤为主流应用

特种光纤指有别于常规通信光纤，在特定波长使用为满足特定功能而制造的光纤。

物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术的兴起和发展对通信提出了更高标准和需求，特种光纤是除常规通信光纤以外的具有特殊功能的各类光纤的总称，往往从定制化需求研究开始，因此与常规通信光纤相比，特种光纤在掺杂元素、工作波长、结构以及光学性能上具有较大差异。

此外特种光纤是光纤激光器中的关键原材料，是激光传输最便捷的传输介质。根据下游应用器件不同，特种光纤可划分为有源及无源器件用特种光纤、激光用特种光纤、光纤传感器用特种光纤等。

从应用领域来看，特种光纤可应用于光纤通信器件（光放大器、波长变换）的制作；也用于部分医疗光纤器件如内窥镜等；航空航天、石油化工等领域的一些传感器器件，如压力、温度等的传感探测器及光纤陀螺、水听器等均会涉及特种光纤的使用。

特种光纤上世纪问世以来经过多次演进，结构材料均持续优化。

由于光纤在使用过程中受到外部应力作用会产生一定程度的偏振模色散影响信息传输，上世纪80年代能够维持光波偏振态、减少偏振色散的保偏光纤开始广泛应用。

此后陆续演化出实心光子晶体光纤、空芯光子晶体光纤、空芯反谐振光纤等多种结构，光纤衰减水平持续优化。年S.INAO提出多芯光纤的概念，年法国电信制作出了可实用的梅花形四芯单模光纤，多芯光纤走向实用化、商品化。

从材料来看，年英国南安普顿大学研究表明，磷酸盐玻璃可以形成基本结构组成单元和孤对电子两种结构，实现高浓度稀土掺杂并获得激光输出，此类光纤主要用于短距离的信号传输和图像传输，制造成本较低。

年，掺钕玻璃被研制成功并首次应用于激光器，年掺铒单模光纤成功放大通信信号，并将全光通信距离延长至几千公里，从而克服了光纤损耗的限制达到了全光纤通信。

年美国杜邦公司研制出的聚甲基丙烯酸甲酯芯塑料纤维成为短距离通信网络的理想传输介质，在照明装饰、家庭智能化、办公自动化、工控网络化、车载机载通信网以及多媒体设备中的数据短距离传输中具有重要的地位。

年代初，业界开始研究新一代红外玻璃光纤，中红外激光技术日渐发展成熟，但仍存在热效应累积造成的工作物质损伤、热透镜效应破坏光束质量、激光器功率提高受限等缺点。

保偏光纤是最成熟、应用较为广泛的一类特种光纤。

按照结构不同保偏光纤可划分为：熊猫型、椭圆包层型、领结型、椭圆纤芯型、扁平包层型、边槽型/边隧道型、以及扭转保偏光纤等，不同类型性能系数不一使得各自优缺点不同。保偏光纤下游应用涵盖电信、医学和传感器等领域，目前熊猫型保偏光纤占据商用保偏光纤产品的主导地位，主要应用在光纤陀螺中且保偏光纤的性能参数直接决定光纤陀螺的性能。

经过数十年发展保偏光纤在衰减、偏振、非线性等光学性能以及几何尺寸控制方面不断优化提升，为实现光纤陀螺的轻型化、低成本，保偏光纤包层直径逐渐由μm演变为80μm、60μm、40μm。

光纤外径减小使得光纤的良好性能难以保持，也成为阻碍其持续进步的因素之一。

特种光纤工艺要求更加复杂，技术壁垒高。

特种光纤的制备工艺因其应用属性要求更为苛刻而比普通光纤复杂许多，从检验、制备、拉丝到测试入库流程较长，对于厂商的技术能力要求也更高。

一方面特种光纤厂商需要具备较普通光纤更为苛刻的技术响应能力；另一方面，因特种光纤产品往往为满足某项特定需求，相关可协作厂商较少，生产工艺难以通过产业链上下游协作完成，因此要求厂商具备一定的自主上游生产工艺研发能力，通过自研部分生产工艺以满足客户对于各类应用场景的产品需求。

2.4.2.需求端：新技术应用推动特种光纤市场规模快速增长

新兴技术普及推动应用场景爆发，特种光纤市场规模快速增长。

人工智能、数字经济、智慧城市、物联网、大数据等关键新兴技术的发展使得各种应用场景被挖掘出来，对应的光通信需求也同步快速释放。

叠加我国产业技术升级、加强行业自主创新的大趋势，包含光纤在内的光通信行业作为重要的先进通信技术持续快速增长。

根据Statista数据，年全球特种光纤市场规模为.6亿美元，至年全球特种光纤市场规模将达到.3亿美元，年复合增长率为18.1%。

特种光纤市场规模分地区来看，欧美为主亚洲未来成长可期，电信及油气工业为主要应用领域。

欧洲是全球最大的特种光纤区域市场，年规模为47.9亿美元，占比31.0%；其次为北美地区，市场规模39.6亿元，占比25.6%；亚太地区年市场规模30.3亿美元，占比19.6%排名第三。未来中国、印度等新兴经济体市场大仍存在较大提升空间，亚太占比有望提升，推动特种光纤市场持续发展。

从下游应用领域来看，电信、油气工业和医疗健康占据下游最大需求，分别占比37%、20%、14%；采矿、国防和能源占比分别为9%、9%、7%。长期来看，航空航天、风能、燃料电池和其他新的工业应用中特种光纤前景广阔，更多场景落地有望催生需求进一步提升。

中国特种光纤市场快速增长，年市场规模有望达到亿人民币。

因其定制化开发可满足特定场景需求的特殊产品性能，特种光纤在国防军工、航空航天、能源、电力、医疗等领域得到广泛应用。

如保偏光纤是航空航天光纤陀螺的核心器件；耐高温光纤、弯曲不敏感光纤、抗辐射光纤、紫外光纤等同样广泛应用于航空航天领域；特殊孔径、大芯径光纤和光纤传感产品广泛应用于激光手术、激光成像以及医学传感领域；振动传感光纤则大量运用在长距离石油管道监测中。

此外，新基建推动新场景逐步释放，特高压、轨道交通、5G等领域对于特种光纤的需求有望快速释放，成为新的产业增长点。

在特高压领域，特种光纤已在直流输电测量和控制系统中得到广泛应用；在轨道交通领域，特种光纤凭借在高温、高湿、易爆等恶劣环境下的数据传输优势，能够可靠实现对轨道温度、应力和振动的实时监测，确保交通轨道安全运行。

随着我国数字经济建设及产品的升级换代，预计我国特种光纤将迎来新老需求同步增长态势。

根据赛昇信息技术研究院数据，年中国特种光纤市场规模达到97.9亿元，预计到年市场空间将达.4亿元，年均复合增长率13.9%。

我国新基建推动特种光纤需求快速增长，部分领域形成突破。

随着国内管控放开后经济恢复及工地陆续开工，预计在新基建的强力推动下，特种光纤市场将在疫情后迎来高速增长，航天、轨道交通、能源、医疗等行业领域需求有望持续。

分品类来看，特种光纤主要市场品类为有源光纤，占比为30%至35%；传能光纤占比为25%至30%；保偏光纤市场占比为20%至25%。

国内掺铒光纤大部分市场仍被外国厂商占据，我国中低功率产品开始量产，高功率仍需追赶；在光纤陀螺用保偏光纤领域受到国际禁运和国内产品技术提升影响，市场被国内厂商瓜分；通信器件用保偏光纤小部分实现国产化，大部分由国外厂商主导；波导及耦合光纤则达到世界先进水平，已全面实现国产化。

光纤激光器打开特种光纤长期空间。

激光器按照增益介质的区别可划分为气体激光器（二氧化碳气体激光器）、液体激光器和固体激光器（半导体激光器、光纤激光器等），不同介质对激光的波长、功率及应用领域均有影响。光纤激光器采用掺稀土元素特种光纤为介质，具备结构简单、阈值低、散热性能好、转换效率高、光束质量好且使用成本低等优点。

根据OFweek激光网测算，光纤激光器使用成本为23.4元/小时，大幅低于二氧化碳激光器39.1元/小时的使用成本。

光纤激光器应用范围广泛，未来成长空间广阔，激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻、激光打标、激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接、国防安全、医疗器械仪设备、大型基础建设等场景均可采用光纤激光器作为其他激光器的泵浦源等功能。

光纤激光器市场稳定增长，国产替代催生增益介质特种光纤需求。

根据《中国激光产业发展报告》，我国光纤激光器市场规模从年的28.6亿元增长到年.6亿元，年复合增长率21.0%，市场需求保持着增长态势。目前我国国产光纤激光器正经历由依赖进口向自主研发、替代进口到出口的转变阶段，随着国内光纤激光器企业实力的增强和国产光纤激光器功率、性能的提高，将有望使得国产替代加速，对于增益介质特种光纤的需求将提升。

3.1.攻坚核心关键技术，产品性能行业领先

光纤陀螺用光纤环由保偏光纤绕制而成，是Sagnac效应实现的核心部件。在惯导系统中光纤环是敏感角速率信号的传感器，而光纤陀螺由光源、探测器、耦合器、Y波导、光纤环组件、光信息处理电路等结构组成。

光纤环主要功能为向正、反两个方向传播光信号，并形成正、反方向光信号的光程差。光纤陀螺的其他组成部分负责承担发出光源、传输光信号、光信号相位调制和光电信号转换等功能，并不直接参与光程差的产生。

因此，光纤环是光纤陀螺用来测量角速度最为核心的组件。

光纤环绕制技术是影响光纤陀螺精度和性能稳定性的关键技术。

光纤环绕制过程中可能产生的应力非均匀、光纤排布缺陷、胶体不均匀填充、胶体固化缺陷等问题均会对光纤陀螺标度因数产生不利影响，进而降低光纤陀螺的精度。

具体而言，绕制过程中的应力不均匀会使得光纤环圈中存在非互异性残余应力，从而导致光纤环发生非理想形变；而光纤排布缺陷可导致光纤环内部应力非对称，也会引起非理想形变。

施胶不均匀可能会使得光纤环圈中夹杂气泡等杂质，引起内部应力非均匀变化，使用一段时间后会产生非理想形变，形变固化最终会导致光纤环性能严重劣化。

公司具备行业最丰富的光纤环产品矩阵，攻关多项关键技术。

公司光纤环业务产品包括光纤陀螺用光纤环、水听器敏感环、通信延时环和电流互感器延时环共四大类六小类多种型号，产品矩阵十分丰富。

公司在国内较早建成专业大型光纤环生产基地，具备稳定可靠的规模化生产交付能力及较强的定制化能力，主要客户覆盖军工院所、科研院校和相关企业。

公司成立以来专注于光纤环相关产品的研发，实现多项核心工艺技术攻关并拥有自主知识产权，涵盖绕制工艺、上胶工艺、固化工艺、骨架处理工艺、光纤环后处理工艺、粘环工艺等光纤环生产的各个环节。

如公司在基于主流的四极对称绕环法纪进行创造性改良研制出过渡型四极对称绕环法，进一步确保绕制过程中层与层间的平稳过渡，提高了产品可靠性；此外公司针对十六极对称绕法通过压缩光纤跃层空间、减小变匝区域宽度和重新设计绕制匝数等方面进行改进。除光纤环制备外，公司还研发了有利于提高胶粘剂分布均匀性从而降低环体应力的主动定量上胶设备和工艺；研发了特有的Y固化工艺以提升光纤环高温性能。

公司自主研发的高精度光纤环圈绕制设备可在绕环过程中对绕制张力进行闭环张力自动控制，并进一步优化光纤环圈排布，实现半自动操作。

目前公司最高光纤环绕制精度已优于0.（?）/h；超大尺寸光纤环单只绕制长度超30公里，最小的超小型光纤环尺寸与1元硬币相当，彰显公司光纤环技术先进性。

公司光纤环产品性能优于同行。

光纤环的定制化程度高，各家厂商所生产环的尺寸不一样，用于测试的系统方法和温度条件也不一致，因此光学指标和其他指标不可直接对比。

光纤环一般通过安装到光纤陀螺系统来进行测试，以系统指标为间接衡量依据。

长盈通光纤环产品与E10单位、傲世科技等同行光纤环产品的技术指标差异主要在于公司光纤环率先运用了超细径60/光纤；最小内径达到12mm优于两家可比公司，产品小型化将使得公司产品应用场景更丰富，更加具备优势；此外公司具备独立研发涂料和胶水能力，体现为光纤环较宽的工作温度范围。

光纤陀螺用光模块产品延展上下游研发能力。

除光纤环外，公司光纤环器件产品还包括光纤陀螺用光模块产品。

光纤陀螺用光模块是是一种应用于闭环干涉式光纤陀螺上的集成化光学模块产品，它将光纤环与其他光学器件Y波导、耦合器等按照设定的尾纤熔接顺序熔接、刷胶、固定并安装在结构骨架上制作成。

公司的光模块产品包括光纤环模块和光路模块两个品类，其中光纤环模块在骨架上集成了Y波导、耦合器等光学器件；而光路模块在光纤陀螺的骨架上除集成Y波导、耦合器外还集成了光源与探测器等光学器件。

与分立的光学器件相比，光模块产品模块化标准化程度高，可显著地提高光纤陀螺的集成度、缩小光纤陀螺的体积。

此外在定制化需求为主现状下模块化产品可大幅降低光纤陀螺装配工序的工作量和难度，有利于光纤陀螺大批量生产，同时便于故障返修和后期维护。

高精度光模块还具备优秀的温度稳定性和抗干扰能力。通过光纤陀螺用光模块产品延展，公司拓展其应对客户定制化开发需求的能力，且通过一定的标准化降本增效，提升公司盈利能力。

3.2.多品类特种光纤供应商，高技术壁垒夯实竞争优势

特种光纤工艺技术要求更高，价值量远超普通光纤。特种光纤是指为实现某特种功能而设计制造，且在特定波长上使用的光纤，与常规的通信光纤差异较大且在制备工艺上更复杂，技术要求高，与终端用户的需求结合更加紧密。

因此特种光纤价格显著高于普通通信光纤。国内广泛使用的单模通信光纤G.D价格约20元/公里，而特种光纤价格可达数千元至数万元/公里以上。

公司现有特种光纤产品包括两大类、十小类共近种型号，且同样主要应用于光纤陀螺；此外在光纤激光器、光纤水听器、光纤电流互感器等多个领域也有应用。

公司主要特种光纤产品为保偏光纤，保偏光纤凭借其物理特性在光纤陀螺等领域广泛应用。

保偏光纤指可以保持光纤中传输光的偏振态不变的光纤，而普通单模通信光纤在实际使用过程中会产生双折射现象，传输光的偏振态会毫无规律地变化，而保偏光纤可以实现偏振态控制，通过产生更高的双折射消除环境对传输光偏振态的影响。

凭借这一特性保偏光纤一般应用在对偏振态要求比较敏感的领域，如光纤陀螺、激光器等中。

而随着保偏光纤技术进步，目前也已经被广泛的用于航天、航空、航海、工业制造等各个领域。

随着光纤陀螺向高精度和小型化演化，保偏光纤的外形尺寸也相对应地不断减小，从μm/μm（包层直径/涂层外径）到80μm/μm，再到60μm/μm。

公司凭借多年深耕积累的技术优势可生产出60μm/μm的超细径保偏光纤、40μm/80μm的超细径保偏光纤，波长包括nm、nm，是公司的核心特种光纤产品。公司特种光纤产品品类丰富，应用前景广阔。

公司保偏光纤类型包括熊猫型保偏光纤、椭圆芯型保偏光纤和保偏光子晶体光纤，主要应用于光纤陀螺以及其他偏振器件领域，工作波段覆盖nm、nm、nm、nm，尺寸涵盖μm/μm、80μm/μm、80μm/μm、60μm/μm。此外，公司还研发出40μm/80μm的超细径保偏光纤。

1）熊猫型保偏光纤：属于利用光弹性效应原理制成的应力双折射保偏光纤，光纤材料本身是各向同性介质，通过掺杂使材料具有不同的热膨胀系数从而形成应力施加区从而使材料具有不同的热膨胀系数，在高温拉制后应力施加区对纤芯产生应力，材料由于受到应力引起折射率呈现各向异性，从而产生高双折射。

公司的熊猫型保偏光纤产品可进一步分为光纤陀螺绕环用保偏光纤和光纤陀螺波导用保偏光纤。

2）光纤陀螺绕环用保偏光纤主要应用于绕制光纤环，具有优异的偏振保持性能、几何均匀性好、弯曲不敏感及低衰减、良好的全温稳定性等特征。

3）光纤陀螺波导用保偏光纤则主要应用于光纤陀螺中的另一个核心器件Y波导组件，在保持光纤偏振性能的同时，具有优异的可研磨性能、良好的几何均匀性和对称性。

4）椭圆芯型保偏光纤属于几何双折射保偏光纤，利用光纤端面结构不对称性引起双折射效应，其实质是由于电介质材料几何形状的各向异性致使材料折射率的各向异性，从而使得沿长轴和短轴方向的偏振光产生相位差。

几何双折射不会随温度升高而消失，因此温度稳定性强。公司的椭圆芯型保偏光纤产品主要应用于光纤陀螺、光纤电流互感器、光纤激光器和放大器，具有低损耗和高弯曲性能、良好的几何均匀性、温度不敏感等特性。公司通过采用化学气相沉积法制备芯棒实现了椭圆芯结构的改善，进一步优化了光纤结构设计，提高了光纤的均匀性和偏振保持性能，受环境温度影响小，具有更好的温度稳定性。

5）保偏光子晶体光纤纤芯折射率的形状不对称产生双折射源，两个垂直偏振态有着不同的有效折射率和传播常数，属于几何双折射，温度稳定性强。公司在该领域已实现实芯光子晶体光纤及保偏光子晶体光纤的批量制备，突破了国外厂商垄断的局面，保偏光子晶体光纤单批次拉丝长度达到30公里，技术能力达到国际先进水平。

供应其他特种光纤及光缆产品，公司产品矩阵完善。

除保偏光纤外，公司还供应用于光纤水听器的弯曲不敏感光纤、用于军事领域激光器的锗掺杂芯被动光纤、用于大功率高亮度的激光传能系统的大直径异形结构光纤，以及各类型光子晶体光纤等产品。

其中光子晶体光纤的纤芯可以不掺杂二氧化锗，全光纤由纯二氧化硅单一材料制备，从而使光子晶体光纤具备很强的耐辐照性特点，可以有效避免在核辐射、空间辐照环境的射线作用下产生的传输损耗急剧增大问题，在航空航天和光纤陀螺等领域具备十分重要的应用前景。

公司通过技术积累拥有较强的特种光纤定制能力，可根据需求定制不同光纤结构、不同材料种类的特种光纤。

除前述应用外，公司的特种光纤产品还可用于制造特种光缆，主要光缆产品有ETFE、Hytrel紧套光纤、干涉型光纤传感和水听器领域应用保偏光缆、水听器用细径弯曲不敏感多芯室内微型光缆、大芯径光缆及其组件、电流互感器、电力行业应用定制光缆等。

产品性能优势明显，国内第一梯队。

公司保偏光纤产品性能与国内可比公司对比来看，公司两种波长光纤的衰减指标均优于或等于可比公司数据，传输性能更好；

拍长指标也均优于或等于可比公司数据，双折射性能更好；

在串音指标方面，公司与长飞光纤的产品在不同型号上各有优劣；在模场直径偏差和外径偏差指标上，公司相关控制精度优于或等于可比公司，光纤几何一致性和均匀性更好更利于绕环；

公司绕环用保偏光纤工作温度范围为-50~+℃，仅只在60-型号上温度范围不及长飞光纤产品，在多数型号上仍是公司产品的工作温度范围更宽，适应性更广。

公司保偏光纤产品性能多项指标显著由于国外可比公司。

以工作波长nm、包层直径80μm及涂层直径μm的保偏光纤产品对比来看，公司产品性能指标显著优于外国同行业可比公司。

公司产品的衰减、拍长、涂覆直径等指标均显著占优，其他指标多处于同一水平，体现出公司领先的技术实力和产品性能。

3.3.胶粘剂、涂覆材料及光器件设备自研提升全产业链打通能力

胶粘剂用于在光纤环绕制过程中涂覆在光纤外层涂料表面、对环体进行固定。对于光纤环而言主要成分除光纤纤芯外均是各种胶粘剂，包括光纤内外涂层胶、光纤陀螺用胶粘剂等。光纤陀螺用胶粘剂起到将光纤粘合并整齐排列的作用。

光纤陀螺用胶粘剂对光纤环的性能具有较大影响。

在光纤环绕制过程中光纤陀螺用胶粘剂的性能、涂覆方式、均匀度、固化方式、收缩率等因素都会影响光纤环的性能。

在战略级武器发射平台、潜艇、空间大型水面舰船等远程长航时导航与制导等场景下，光纤陀螺所处的环境越来越复杂，部分军事应用场景甚至要求光纤陀螺在-60℃~90℃范围内具有良好的精度，从而对光纤陀螺用胶粘剂提出具备耐低温、耐高温的需求，公司具备自研高性能胶粘剂能力，能够更加快速响应客户定制化需求，提升行业竞争能力拓宽业务规模。

公司针对性胶粘剂进行专项研发，夯实产品竞争力。

公司基于光纤环制备中的经验把握痛点，自主研发了光纤环用胶粘剂，使光纤环能够承受-55℃~85℃的工作温度并实现长期使用，达到国内领先水平。

同时公司特别

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