Специальные оптические волокна: наделение силой ИИ и низкоуровневой экономики

Оптоволокно, будучи "массовым материалом" в области связи, подвержено влиянию цикла спроса и предложения. Однако на самом деле оптоволокно также является широко применяемым "пассивным устройством". С ростом вычислительной мощности ИИ, спутниковой связи и экономики низкого полета, спрос на специальные оптоволокна постепенно возрастает, создавая новые возможности для инвестиций.

Оптоволокно с момента своего изобретения кардинально изменило телекоммуникационную отрасль. На протяжении десятилетий оптоволоконные сети обеспечивали телефонную связь, телевидение и интернет для человечества. В настоящее время спрос на суперкомпьютеры подстегивается ИИ, а производительность телекоммуникационного оборудования определяет возможности системы ввода-вывода; в телекоммуникационной сфере тенденция "оптика вместо меди" становится нормой, оптоволокно проникает в настольные устройства пользователей. С микроскопической точки зрения обычное оптоволокно не может удовлетворить специальные потребности, и на рынок вышло множество специализированных оптоволокон. В данной статье основное внимание уделяется нескольким сценариям: оптоволоконным датчикам, оптоволоконным усилителям и коммутаторам CPO.

Оптический гироскоп: обслуживание низкоуровневой экономики и спутниковой связи

В 1976 году Университет Юты предложил использовать одномодовое волокно для создания волоконного кольца, что положило начало эры волоконных гироскопов высокой точности и низкой стоимости, заменив традиционные механические гироскопы и лазерные гироскопы. В последующем были разработаны волокна с фиксированной поляризацией, источники света с широкой полосой и стабильной длиной волны и т.д., что улучшило характеристики волоконных гироскопов. В наше время, с развитием экономики низкой высоты и концепцией роботов, инерциальная навигация на основе волоконных гироскопов или гироскопов MEMS стала дополнением к спутниковой навигации и является основным контролирующим устройством для беспилотных средств.

Эрбиевый оптический усилитель: оптические сети переходят в эпоху мультиплексирования

В период перехода от симметричной связи к цифровой связи "электронное узкое место" подчеркивает, что максимальная скорость ( ограничена 40 Гбит/с ), в то время как оптоволокно может одновременно передавать множество различных световых сигналов с разными длинами волн, что привело к появлению волнового мультиплексирования. Изобретение редкоземельных легированных волокон привело к появлению усилителей на базе легированных эрбием волокон, которые в сочетании с технологией плотного волнового мультиплексирования составляют сети оптической передачи большой емкости на большие расстояния.

CPO: противоречие между высокой интеграцией и тепловой изоляцией

CPO пользуется высоким спросом благодаря отличному управлению энергопотреблением, однако проблема нагрева лазера, влияющего на обменные чипы, временно не может быть решена. В настоящее время большинство продуктов CPO от соответствующих производителей основаны на внешних лазерных источниках, которые требуют поддержания поляризационного состояния лазера для передачи сигнала от внешнего источника, поэтому необходимы оптоволоконные соединения для обеспечения поляризации между источником и обменными чипами. Проблема нагрева лазерного источника в краткосрочной перспективе трудноразрешима, и спрос на внутренние оптоволокна CPO остается высоким.

Пустотелое оптоволокно: снижение задержки, увеличение пропускной способности, встреча с вызовами ИИ-суперкомпьютеров

В феврале этого года Lyntia и другие компании совместно провели эксперименты с пустотелыми оптоволокнами, которые обеспечили снижение задержки более чем на 30% по сравнению с одномодовыми оптоволокнами, а скорость передачи увеличилась почти на 46%, при этом значительно снизились нелинейные эффекты. На месте были продемонстрированы скорости 800 Гбит/с и 1,2 Тбит/с, что дает потенциал для突破香农极限容量. Если пустотелые оптоволокна будут успешно коммерциализированы, это может дополнительно повысить пропускную способность сети связи для ИИ-суперкомпьютеров и снизить задержки.

Инвестиционные рекомендации

Специальные оптоволоконные компоненты имеют малый объем и высокую цену. В отличие от обычных оптоволоконных изделий, которые имеют высокий уровень стандартизации и легко поддаются массовому производству, производители специальных оптоволоконных изделий должны овладеть технологиями на всех этапах производства, что создает высокие барьеры для входа. Рекомендуется обращать внимание на ведущие компании, которые прошли полный цикл производства оптоволоконных кабелей, такие как Yangtze Optical Fibre and Cable Joint Stock Limited Company, Hengtong Optic-Electric, Zhongtian Technology, FiberHome и другие; также следует обращать внимание на новые компании, сосредоточенные на применении специальных оптоволоконных изделий, такие как Taiyuan Optical Communication и Changying Technology. Среди зарубежных производителей рекомендуется обращать внимание на ведущие компании, такие как Corning, Furukawa Electric и Fujikura.

Предупреждение о рисках

Развитие ИИ не соответствует ожиданиям, развитие экономики низкого уровня не соответствует ожиданиям, риск технологической итерации.