光纤通常被认为是通信材料中的“大宗材料”,而受供需周期影响。但实际上,光纤也是应用最广泛的“无源器件”,随着AI 算力、卫星通信、低空经济的兴起,光纤中的子品类——特种光纤的需求逐步增加,形成新的投资机会。
光纤自被发明以来,已经深刻改变了通信行业。数十年来,光纤网络承载了人类社会的电话、电视和电信互联网,当下,AI 拉动超算需求,其通信设备性能决定了整套系统的IO 能力;电信领域的“光进铜退”已是大势所趋,光纤已经渗透到用户的桌面设备。微观来看,在这一过程中,普通光纤难以满足一些特殊用途,诸多特种光纤应运而生。由于特种光纤类别繁多,我们主要讨论重要的光纤传感、光纤放大器和CPO 交换机几大场景。
光纤陀螺仪:惯导服务于低空经济与卫星通信。1976 年,犹他大学的Vali 和Shorthill 提出使用单模光纤制成光纤环,高精度、低成本的光纤陀螺仪正式诞生,取代传统的机械陀螺仪和环形激光陀螺仪。后人依据Vali 的理念,发展了保偏光纤、宽带波长稳定光源等光学器件,逐步改善光纤陀螺仪的性能。当今,低空经济、机器人概念兴起,基于光纤陀螺仪或MEMS 陀螺仪的惯性导航已作为卫星导航的补充,成为无人驾驶工具的核心控制设备。
掺铒光纤放大器:带动光波分复用大步迈进,光传输网进入多路传输时代。在模拟通信转向数字通信的时期,“电子瓶颈”凸显(最大速率被物理限制在40Gbps),而光纤可以同时传输多路波长不同的光信号,波分复用应运而生;而稀土掺杂光纤的发明使得掺铒光纤放大器诞生,其与密集波分复用技术相结合,组成大容量长距离的光传输网。
CPO:高集成度与热隔离之矛盾。CPO 因其优秀的能耗管理,被博通、思科、英特尔等厂商广为推崇,但激光器发热从而影响交换芯片的问题暂时无法避免,因此,目前相关厂商的CPO 产品多为外部激光源方案,这种方案需要外部光源发射信号时保持激光偏振态,因此需要保偏光纤连接光源和交换芯片。激光源发热短期难以解决,我们看好CPO 内部保偏光纤的强需求。
空芯光纤:极大降低延迟、提升带宽,迎接AI 超算挑战。今年2 月,Lyntia、诺基亚、古河和Interxio 联合实验空芯光纤,其相对单模光纤延迟降低30%以上,光传输速度提升近46%,且极大降低非线性效应,现场demo800Gbps 和1.2Tbps,具有突破香农极限容量的潜力。若空芯光纤成功商用,可以进一步提升AI 超算通信网络的带宽并降低延迟瓶颈,将资本开支倾斜至网络设备的性价比,有望进一步凸显。
投资建议:特种光纤属于量小价高的器件品种,与普通光纤的标准化程度高、易于批量制造不同,特种光纤厂商需掌握从原材料、工艺设计到生产制造的一条龙know-how,壁垒较高。我们建议重点关注经历过光纤光缆产业完整周期的龙头企业,如长飞光纤、亨通光电、中天科技、烽火通信等;同时关注业内专注于特种光纤应用的黑马企业,如太辰光、长盈通等。国外厂商,建议关注康宁、古河电工、藤仓等龙头企业。
风险提示:AI 发展不及预期,低空经济发展不及预期,技术迭代风险。