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1、泓域咨询/抚州光纤环器件项目投资计划书抚州光纤环器件项目投资计划书xxx投资管理公司目录第一章 市场预测8一、 光纤环行业市场发展趋势8二、 国内外光纤陀螺发展概况12三、 面对的机遇和挑战13第二章 项目投资背景分析20一、 光纤环行业基本情况20二、 光纤陀螺之于惯性导航23三、 特种光纤行业基本情况26四、 打造高水平现代化产业平台33五、 全力推动先进制造业高质量发展33六、 项目实施的必要性35第三章 建设单位基本情况37一、 公司基本信息37二、 公司简介37三、 公司竞争优势38四、 公司主要财务数据40公司合并资产负债表主要数据40公司合并利润表主要数据41五、 核心人员介绍4
2、1六、 经营宗旨43七、 公司发展规划43第四章 项目概况45一、 项目名称及项目单位45二、 项目建设地点45三、 可行性研究范围45四、 编制依据和技术原则45五、 建设背景、规模46六、 项目建设进度47七、 环境影响47八、 建设投资估算47九、 项目主要技术经济指标48主要经济指标一览表48十、 主要结论及建议50第五章 选址分析51一、 项目选址原则51二、 建设区基本情况51三、 完善科技创新服务体系。54四、 项目选址综合评价55第六章 建筑工程可行性分析56一、 项目工程设计总体要求56二、 建设方案58三、 建筑工程建设指标59建筑工程投资一览表60第七章 法人治理结构62
3、一、 股东权利及义务62二、 董事64三、 高级管理人员68四、 监事71第八章 运营模式分析73一、 公司经营宗旨73二、 公司的目标、主要职责73三、 各部门职责及权限74四、 财务会计制度77第九章 原辅材料供应、成品管理84一、 项目建设期原辅材料供应情况84二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理84第十章 人力资源配置86一、 人力资源配置86劳动定员一览表86二、 员工技能培训86第十一章 项目节能分析89一、 项目节能概述89二、 能源消费种类和数量分析90能耗分析一览表90三、 项目节能措施91四、 节能综合评价92第十二章 建设进度分析93一、 项目进度安排93项目实施进度计
4、划一览表93二、 项目实施保障措施94第十三章 投资计划方案95一、 投资估算的依据和说明95二、 建设投资估算96建设投资估算表100三、 建设期利息100建设期利息估算表100固定资产投资估算表102四、 流动资金102流动资金估算表103五、 项目总投资104总投资及构成一览表104六、 资金筹措与投资计划105项目投资计划与资金筹措一览表105第十四章 经济效益评价107一、 基本假设及基础参数选取107二、 经济评价财务测算107营业收入、税金及附加和增值税估算表107综合总成本费用估算表109利润及利润分配表111三、 项目盈利能力分析112项目投资现金流量表113四、 财务生存能
5、力分析115五、 偿债能力分析115借款还本付息计划表116六、 经济评价结论117第十五章 招标及投资方案118一、 项目招标依据118二、 项目招标范围118三、 招标要求118四、 招标组织方式121五、 招标信息发布121第十六章 项目风险分析122一、 项目风险分析122二、 项目风险对策124第十七章 总结评价说明127第十八章 附表附录128营业收入、税金及附加和增值税估算表128综合总成本费用估算表128固定资产折旧费估算表129无形资产和其他资产摊销估算表130利润及利润分配表131项目投资现金流量表132借款还本付息计划表133建设投资估算表134建设投资估算表134建设期
6、利息估算表135固定资产投资估算表136流动资金估算表137总投资及构成一览表138项目投资计划与资金筹措一览表139第一章 市场预测一、 光纤环行业市场发展趋势1、光纤环的发展需要多学科、跨领域融合研发光纤环是光纤陀螺的传感核心，它的缠绕质量好坏直接决定光纤陀螺的精度，光纤环必须跟随光纤陀螺技术不断加快升级更新，以应对不断涌现的光纤陀螺应用新场景和新需求。光纤环的应用范围扩展的背后是研发难度持续提升，而其研发往往需要材料科学、设备制造科学、光电技术、传感技术、自动化技术、计算机技术、关键工艺能力等多学科、跨领域融合。军用领域的高精度、高可靠性、强环境适应性，民用领域的多样化、低成本、小型化，
7、以及共同的集成化发展趋势，都对光纤环提出了更高的要求。从前端的设计研发到后端的场景应用，各个环节间的粘性不断增强是光纤环行业的竞争关键焦点。应用场景的日益拓展和市场竞争的日趋激烈也会带来更多的产品差异化需求，促使光纤环的研发朝着技术指标更贴近特定应用场景、更适应特定环境条件的方向发展，在融合研发的背景下体现更多元化的技术路线。2、光纤环的进一步推广需推进标准化进程为了建立强大的国防力量，必须提高航空航天等领域惯性器件的水平。目前在我国，作为光纤陀螺仪核心器件的光纤环却一直处于定制模式，不能大规模标准化生产。对于特定领域的应用，建立科学的光纤环标准将有助于提升光纤环生产的质量控制水平与自动化水平
8、，提高光纤环产品的一致性、可靠性、可检测性与可追溯性，有利于降低成本，加速下游光纤陀螺产品升级换代及在更多领域应用的工程化、规模化、产业化发展。3、光纤环应用领域不断扩大，市场不断增长光纤陀螺具备导航、定位功能，而光纤环是光学陀螺的核心传感部件，按最典型的光纤陀螺计算，光纤环成本约占光纤陀螺总成本36%。随着我国北斗等一批新的民众应用逐步开放，民用导航、定位等市场需求进一步增加，光纤环作为军工导航的重要基础元器件，军用标准与民用标准将进一步融合，能带来更好的产品性能，应用潜力巨大。光纤陀螺具有精度高、无运动部件、可靠性高等特点，同时在同精度水平的传感器中价格相对较低，其应用前景十分广阔。目前，
9、在军用领域，由于光纤陀螺性能优势明显，已被广泛应用。在民用领域主要应用为：车辆与飞机控制车辆的自动导航、定位定向，还可以通过对农用飞机姿态控制进行播种、喷洒农药等替代人工；光纤陀螺还可用于大地测量、矿物勘采、石油勘察、石油钻井导向、隧道施工等的定位和路径勘测，以及利用光纤陀螺转动角和线位移实现大坝测斜等用途；光纤陀螺还在地下工程维护中起到重要作用，由于管线常埋于地下，在管线有损坏时，难以确定具体位置，而光纤陀螺在寻找损坏的电力线、管道和通信光电缆位置的定位也具有重要作用。受新冠肺炎疫情影响，全球宏观经济下行风险增加，经济因素的不确定性加大地缘冲突风险，为积极应对国际形势的变化，解放军军费开支保
10、持增长态势，军工行业处于快速发展期。目前我国军费开支保持较快增长，2018-2020年三年同比增长率分别为8.42%、9.32%和3.84%。目前，我国国防建设仍处于“补偿式”发展期，同时即将进入第二阶段现代化建设，预计军费有望保持长期增长态势。光纤陀螺是精准打击武器的重要组件，其市场受国防开支影响较大，根据赛昇信息技术研究院的数据，2019年国内光纤陀螺的市场规模为105.2亿元，并在未来长期保持稳健增长态势，预计2019至2024年复合增长率为19.6%。4、水听器领域成为光纤环应用的新兴热点水听器敏感环用于干涉型光纤水听器，是将水声振动信号转换为光信号的水听敏感器件，具有小体积、高强度、
11、高可靠性、低损耗、耐湿、耐盐、耐高压的性能特点。光纤水听器是一种建立在光纤、光电子技术基础上的水下声信号传感器，它通过高灵敏度的光学相干检测，将水声振动转换成光信号，通过光纤传至信号处理系统提取声信号信息。光纤水听器具有灵敏度高、抗电磁干扰强、适宜远距离大范围监测等特点，既可用于现代海军反潜作战及水下兵器试验检测，又可用于海洋石油天然气勘探，也可用于海洋地震波检测以及海洋环境检测，在军用和民用领域均能极大促进海洋事业的发展。光纤水听器需要在海水盐雾腐蚀、水下高压等恶劣的环境下稳定工作，这就对器件的可靠性提出了更严格的要求。光纤水听器中的关键部件是光纤绕制的水听器敏感环，这种环的尺寸一般比较小，
12、直径最低仅10mm，需要具备良好的宏弯损耗指标、几何一致性和机械稳定性，在一定程度上决定着整个系统的性能和使用寿命。由光纤水听器构成的海防传感网络系统，是目前正在开发的新型防卫系统，该系统已开始用于海上边防和重要地区的海防警戒；水声探潜方面，随着潜艇噪声降低，传统的电声纳探测器灵敏度接近极限值，光纤水听器也将大有用武之地。未来，光纤水听网可组成由岸基光纤列阵水声综合探测系统、陆地地面卫星接收站以及空天探测卫星编织成的一张天、地、海的综合探测网，形成涵盖整个被探测区域的新型传感网络。目前，我国部分沿海地区的十四五规划中已经提出了推进海洋立体观测网建设目标，光纤水听器可能在海底观测网中得到大规模应
13、用。5、5G通信成为光纤环应用的又一热点光纤环可用于5G基站中的光电振荡器（OEO），光电振荡器是5G通信基站等射频/微波信号产生、处理和发射的重要元器件。随着5G商用化进程的加速，5G建设如火如荼。商用两年来，我国已开通建设了99.3万个5G基站，覆盖全国所有地级市、95%以上的县区、35%的乡镇，5G基站数量占全球70%以上，已建成全球技术领先、规模最大、用户最多的5G网络，以及全球最大的5G产业体系。伴随着5G基站的数量增加，光纤环的市场将进一步扩大。二、 国内外光纤陀螺发展概况自20世纪70年代现代光纤陀螺设想提出以来，光纤陀螺关键技术发展至今已取得重大突破，应用领域不断拓展。美国是最
14、早进行光纤陀螺研究和应用的国家，相关单位有美国DARPA（美国国防高级研究计划局）、Draper实验室、诺格公司、Honeywell公司、KVH公司等。日本紧跟美国，处于世界前列，其主要研究机构有东京大学尖端技术室和日立、住友电工、三菱、日本航空电子工业等公司。此外，法国（萨基姆公司、iXblue公司）、德国和俄罗斯（Optolink公司）等国家光纤陀螺的研究和应用技术也较为成熟。国外公开报道的光纤陀螺长时间零偏稳定性已优于0.00001（）/h，惯导系统中实际应用的也已达到0.00001（）/h量级。研制单位主要包括法国iXblue公司、美国Honeywell公司、美国L3Space&Nav
15、igation公司、俄罗斯Optolink公司和意大利GEMelettronicaSrl等。国内对于光纤陀螺的研究起步相对较晚，但发展较快。在国内光纤通信和光电子器件发展基础上，目前我国光纤陀螺性能和应用均已达到国际先进水平。在高端产品方面，我国与外国顶尖产品的技术差距在不断缩小。国内从事光纤陀螺研发生产的单位主要有：北京航空航天大学、J1单位、北京理工大学、浙江大学及航天科工集团、航天科技集团、兵器工业集团等军工集团下属科研单位。三、 面对的机遇和挑战1、行业发展机遇（1）国家政策支持中办、国办出台关于促进中小企业健康发展的指导意见，工业信息化部出台政策，提出“培育一批主营业务突出、竞争力强
16、、成长性好的专精特新小巨人企业”，在全国范围内培育发展“专精特新”小巨人。2016年，国家出台工业强基工程实施指南（2016-2020年）中国制造2025等相关政策，开展工业强基专项行动，加强如核心基础零部件（元器件）的建设。2017年11月，国务院办公厅出台相关政策，打破军工和民口界限，不分所有制性质，制定军品科研生产能力结构调整方案，对全社会军品科研生产能力进行分类管理，形成小核心、大协作、专业化、开放型武器装备科研生产体系；扩大军工单位外部协作，将装备总装单位公司军品外部配套率、民口配套率纳入国防科技工业统计。为民营企业投身国防军工建设事业打开了通道，有力加强了国防建设，促进了军品技术和
17、民用领域的融合发展。国家出台的一系列相关政策为我国中小企业的发展壮大，为具备资质的民营企业参与国防工业、投身国防建设，提供了有力支撑和强大动力。（2）国防军工行业潜力巨大2016年，中央军委出台关于深化国防和军队改革的意见：优化军种比例，减少非战斗机构和人员，压减军官岗位，优化武器装备规模结构，减少装备型号种类，淘汰老旧装备，发展新型装备。军队建设发展“十三五”规划纲要强调到2020年，军队要基本实现机械化，信息化建设取得重大进展，促使军队加快淘汰旧有装备，换装新兴武器装备。2020年，全国两会提出深化国防和军队改革，提高后勤和装备保障能力，推动国防科技创新发展。这些将对我国国防工业的快速发展
18、提供政策支持。2006-2019年，我国国家财政国家安全防卫支出从2,979.38亿元增加至12,117.40亿元、年均复合增长率为11.40%。国家安全防卫支出的稳步上升，带动了防卫装备科技工业的稳步发展。虽然我国国家安全防卫支出近几年都保持较高的增长，但国家安全防卫事业建设整体发展水平还较低，与我国经济水平及国际地位不符，国家统计局公布数据显示，2019年我国GDP为990,865.00亿元，当年国家安全防卫支出占GDP比例为1.22%。我国国家安全防卫支出占比GDP这一数字远低于多数欧美发达国家，而作为欧美发达国家代表的美国，其2019年国家安全防卫支出为7,320亿美元，GDP为214
19、,290亿美元，国家安全防卫支出占GDP比重为3.42%。随着综合国力的增强以及保护、扩展国家利益的需要，我国国家安全防卫支出未来还有很大提升空间。（3）军贸产业发展前景广阔当前，国际政治与安全局势复杂多变，不确定因素显著增加，体制冲突、难民危机、宗教矛盾等加速蔓延，国际安全形势面临新挑战，世界各国纷纷加强国防军工建设，国防支出不断增长，军贸产业快速发展。由于武器装备技术升级加速，越来越多的国家会失去高端武器总体研制的资金与技术实力，因此购买导弹进行防御对于中小型国家而言是较好的国防策略；同时，现代战争已经不是二战时代的火力覆盖方式，精确打击已成为重要手段，导弹在未来战争中的需求更为迫切，无论
20、外贸飞机还是舰船，都需要配置导弹作为火力单元。光纤陀螺惯性导航系统的核心器件，对导弹和导弹防御系统的高精度制导起着重要作用，光纤陀螺的关键材料和器件是海外长期禁运的高技术产品。海外禁运也给了中国本土企业巨大的发展机遇。根据ReportLinker发布的全球导弹和导弹防御系统市场预测导弹市场分析报告2027，全球导弹和导弹防御系统市场规模将从2018年的550亿美金，增长到2027年的930亿美元，年复合增长率6%。在2018-2027年期间，全球和导弹防御系统合计市场规模为7,253.70亿美元。（4）我国海洋战略促进了相关产业的发展全球社会、经济、文化最发达的区域集中在距离海岸线60公里以内
21、的区域，这里聚集了世界一半人口，世界贸易总值七成以上通过海运实现。作为全球海洋大国，中国对海洋经济的依赖程度则更甚。我国海岸线长达18000公里，海防安全变得尤其重要。“水声”是一个国家海防最重要的秘密，声波是目前海洋中唯一能远距离传输信息的有效载体。为此，我国不断加强海洋水听系统建设，近海防御和远海防御相结合，持续提升我国的海防能力。光纤环和特种光纤是新的海洋水听系统中重要的元器件和原材料，将随着我国海防建设的加强而发展壮大。（5）新基建促进高质量发展成为激光和信息产业的新动能我国正处于转型发展期，自2018年底的中央经济工作会议提出“加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”以来
22、，中央高度重视新型基础设施建设，积极推进产业转型升级高质量发展，“加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度”。高质量发展依托工业产业的转型发展。激光已成为现代高端工业制造的基础性技术之一，具有举足轻重的地位。美国、中国、德国等主要工业国家推行以精密制造、智能制造为核心的制造产业升级，对工业激光器需求持续增加。工业激光器是激光产业的重要组成部分。StrategiesUnlimited数据显示，2018年全球各类工业激光器的销售收入持续增长，由2017年的48.55亿美元增至50.58亿美元，2020年预计收入可达53.42亿美元。其中，光纤激光器发展备受瞩目，其因加工效率高、稳定性强、能耗低
23、等优点迅速在宏观加工领域替代了传统加工设备。全球光纤激光器在工业激光器中的市场份额保持逐年上升，逐渐成为市场份额最大的工业激光器，预计到2025年全球光纤激光器市场的规模将达到44亿美元。特种光纤在下游光纤放大器、激光器、光纤传感器等多个环节，起着重要作用。光纤激光器的旺盛需求和我国万物互联的信息化建设，为特种光纤行业的发展注入了新的活力。我国特种光纤及光器件产业起步较晚，虽然在个别细分领域接近国际先进水平，但整体距离全球先进水平还有一定差距。2017年2月，发改委发布战略性新兴产业重点产品和服务指导目录（2016版），特种光纤被列入其中，2017年12月，工业和信息化部电子信息司发布了中国光
24、电子器件产业技术发展路线图（2018-2022），这些都对光电子信息产业的快速发展奠定了良好基础。国家产业政策的支持和下游行业的快速发展必将对光纤环及特种光纤产业产生积极影响。2、行业发展挑战（1）光纤环及特种光纤部分关键技术瓶颈亟待突破近年来，随着基于光纤陀螺的惯性导航系统工程化程度不断提高，光纤环及其主要材料保偏光纤等光纤陀螺关键技术取得重大突破，应用领域不断拓展，高、中、低精度系列产品在海陆空天都得到了广泛应用。但是，由于国内光纤陀螺研究起步较晚，在工艺和机理研究上与国外仍然存在一定差距，部分关键技术仍存在瓶颈。而突破这些瓶颈的最重要方式是提升光纤陀螺核心部件光纤环及其主要材料保偏光纤的
25、技术水平。特别是国外长期将相关产品列入对中国的禁运清单，国内企业难以深入了解国外技术的最新发展，也在一定程度上影响了相关研发的进展速度。目前，光纤环存在的主要技术难点包括：温度敏感性强，零偏稳定性受环境工作温度影响较大，难以保证设计精度的一致性；标度因素稳定性相对较差，对系统精度影响大；失准角在全温状态下不稳定，影响光纤陀螺精度。保偏光纤存在的主要技术难点为：超细径保偏光纤及保偏光子晶体光纤的工程化。国际上，超细径保偏光纤及保偏光子晶体光纤制备技术已趋近于成熟，逐步实现在某些领域的产业化应用。但是，国内的超细径保偏光纤及保偏光子晶体光纤产业尚未成熟，光纤及相应的光器件尚缺少成功的商业运营及工程
26、应用。（2）定制化、高成本影响光纤环在民品市场的推广目前，光纤环市场缺乏相应的行业标准，定制化程度高，不利于规模化生产，也造成单只成本高，自动化程度低且一致性差；光纤环与光纤陀螺其他组件的集成化进程缓慢。上述因素影响了光纤陀螺的制造成本，导致光纤陀螺在民用市场（如汽车、无人机）的推广应用受到重大限制，进而影响了光纤环的发展。一旦光纤环在低精度上实现产品标准化、光电集成化、绕环自动化和规格小型化，使光纤陀螺的低成本和小型化技术方案成熟，光纤陀螺及其核心部件光纤环将在民品市场拥有广阔的发展前景。第二章 项目投资背景分析一、 光纤环行业基本情况1、光纤环简介光纤环（FiberOpticCoil）是将
27、特种光纤材料按照相关的体积要求、光学要求、振动要求，采用专用光纤环绕制设备（绕环机），通过特殊的绕法、固化工艺和胶粘剂将光纤缠绕成环状结构的一种光学器件。光纤环中的光纤长度从几十米到几十公里，环圈内径从几毫米到几千毫米不等。绝大部分光纤环为圆形结构，存在少量的椭圆等异形结构。光纤环被广泛应用于航天航空制导、海洋监测、智能电网、5G通信、石油钻探、地震监测、轨道交通等国防军工及民用领域，是诸多重要的光纤传感应用系统中的光学敏感核心器件和重要延时器件。（1）光纤陀螺用光纤环光纤陀螺是光纤环最典型的应用产品，光纤环是光纤陀螺的传感核心。在构成光纤陀螺的五大光学器件光纤环、Y波导、光源、耦合器、PIN
28、-FET组件中，光纤环和Y波导是两大关键器件，光纤环作为敏感元件主要用于测量物体偏转角度。不同类型的光纤绕制成的陀螺用光纤环，能够满足不同应用场景的复杂需求。例如，保偏光纤陀螺的光纤环采用保偏光纤绕制而成，消偏型光纤陀螺的光纤环采用普通单模光纤绕制。而光纤环的缠绕质量好坏直接决定了光纤陀螺的精度。（2）光纤水听器敏感环水听器敏感环用于干涉型光纤水听器，是将水声振动信号转换为光信号的敏感器件。光纤水听器是一种建立在光纤、光电子技术基础上的水下声信号传感器，它通过高灵敏度的光学相干检测，将水声振动转换成光信号，通过光纤传至信号处理系统提取声信号信息。水听器敏感环与激光器、耦合器、反射镜和探测器一起
29、构成了干涉式光纤水听器光路结构，为了适应海洋复杂严苛的环境，敏感环必须具有小体积、高强度、高可靠性、低损耗、耐湿、耐盐、耐高压的性能特点。（3）通信延时环通信延时环用于通信、雷达设备中需要对信号进行延时的光模块中，利用光信号经过一段或多段不同长度的光纤传输后所产生的时间延时来实现光信息的切换、缓冲、路由，是复杂光系统中必需的光路器件。因其具有信号传输不受电磁环境干扰、频带宽、延时范围大、温度变化率小的特点，逐渐成为射频、中频段延迟信号的理想的选择。通信延时环与电光转换器、光电转换器组成了延时光路，克服了传统延迟系统在实现手段方面的瓶颈，满足了雷达、导航、通信等电子设备中对电信号长延迟需求。（4
30、）5G平绕环5G平绕环主要用于5G基站中的光电振荡器（OEO），光电振荡器是一种将激光能量转变成电磁波信号能量的新型电磁波信号发生装置，它是利用光纤的低损耗、高储能特性配合有源光器件构成正反馈回路，使回路中有源器件产生的某一频率噪声信号满足振荡条件，形成稳定的电磁波信号输出，是一种高质量的电磁波信号源。是5G通信基站等射频/微波信号产生、处理和发射的重要元器件。（5）光纤电流互感器延时环FOCT延时环用于全光纤电流互感器中，是一种为满足信号处理的需求而增加光路光程、延长光波传播时间的光纤器件。全光纤电流互感器（FiberOpticalCurrentTransformer，FOCT）采用全光纤光
31、路，通过一个相位调制器实现电流信号的闭环检测，从而大大提高了传感器的测量精度和长期稳定性，成为光学电流互感器发展的主流方向。FOCT延时环与光源、耦合器、调制器、偏振器、1/4玻片、光纤线圈、反射镜以及探测器构成了全光纤电流互感器的光路结构，延时环在全温环境下的偏振稳定性直接决定了互感器的测试精度。 2、保偏光纤环在光纤陀螺领域的应用光纤陀螺环是光纤陀螺的角速度敏感元件。光纤陀螺的核心技术即在于光纤环技术，光纤环绕制水平的优劣直接决定了光纤陀螺的最终精度。光纤陀螺现已成为各种高技术武器装备制导和姿态控制的主要惯性部件。干涉型光纤陀螺是目前应用最为广泛的一种光纤陀螺。按照电信号处理方式的不同，干
32、涉型光纤陀螺分为开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺两种，其中闭环型是一种较为精密、复杂的光纤陀螺，在中等精度的惯导系统广泛应用。目前干涉型光纤陀螺的光纤元器件一般都用保偏光纤制作。由于保偏光纤对线偏振光具有较强的偏振保持能力，并且与普通单模光纤有良好的相容性，从而大大提高了光纤陀螺的性能。一般一个光纤陀螺组合单元需要三个相互垂直布设的光纤环，分别测量三个自由度的角速度。二、 光纤陀螺之于惯性导航陀螺、加速度计是惯性导航系统的核心器件，决定了惯性导航系统的精度。光纤陀螺是现代惯性导航的主流仪表之一，由于具有质量轻、体积小、结构紧凑、灵敏度和精度高、工作可靠等优点，在很多领域已经完全取代了机械式的传统陀螺
33、，成为现代导航仪器中的关键部件，尤其在惯性导航市场的最大领域军用市场应用广泛。1、陀螺的分类根据工作的原理不同，现代陀螺可划分为激光陀螺、光纤陀螺、MEMS陀螺及半球谐振陀螺等。自1910年首次用于船载指北陀螺罗经以来，陀螺技术已发展了四代。传统意义上的陀螺是指服从牛顿力学的机电陀螺，随着激光技术和微电子技术的发展，光学陀螺和MEMS陀螺等建立在全新测量原理上的陀螺蓬勃发展。光纤陀螺和激光陀螺均属于光学陀螺范畴。2、光纤陀螺的工作原理光纤陀螺（FiberOpticGyro，FOG）的基本原理来自光学萨格纳克（Sagnac）效应。Sagnac效应是相对于惯性空间转动的闭环光路中传播光的一种普遍的
34、相关效应，即在闭合光路中存在两束从光路同一点出发的、沿相反方向传播的光，两束光沿光路传播一周回到出发点时，如果闭合光路所在平面的法线方向存在相对惯性空间的角速度，则两束光之间会产生与角速度相关的相位差。光纤陀螺通过光纤环的匝数和长度来增加所围绕的总面积，进而增强Sagnac效应，从而实现载体角速度信息的精确测量。3、光纤陀螺的优势光纤陀螺是一种全固态的陀螺，主要优点在于高可靠性、长寿命、快速启动、耐冲击和振动、对重力不敏感、大动态范围等，这是传统机电陀螺所无法比拟的。具体而言，与传统的机电陀螺相比，光纤陀螺不使用机械转动部件，所以灵敏度更高；与环形激光陀螺相比，不需要精密加工的光学腔、克服锁区
35、的机械偏频机构、几千伏的高压电源等，制造工艺更为简单，使用寿命更长；与MEMS陀螺相比，在技术指标和环境适应性上具有优势。因此光纤陀螺近些年来成为国内各军用导航设备的主力传感器，占据了绝大部分的市场份额。4、光纤陀螺行业应用情况光纤陀螺目前已是惯性技术研究领域的主流陀螺。早在2005年，光纤陀螺就已占据国外中近程导弹、中程导弹、卫星等武器装备领域一半以上的用量。惯性技术是提高战略武器（如弹道导弹、运载火箭、卫星等）导航、制导与控制精度的核心技术。根据世界惯性技术权威机构美国麻省理工学院Draper实验室预测，光纤陀螺将成为未来高精度惯性导航领域的主导器件，基于光纤陀螺的惯导系统是实现战略武器高
36、精度信息获取的关键测量系统，因此高精度光纤陀螺及其惯导系统是未来战略武器高精度惯导系统发展的最主要方向。国外的惯性技术属于高度保密的军用核心技术，禁止向我国出口和转让。一般而言，视应用场景性能需求，不同精度的光纤陀螺对应不同的应用范围，涵盖从战略级武器装备到商业级民用产品的各领域。中高精度的光纤陀螺主要应用在航空航天等高端武器装备领域，而低成本、低精度光纤陀螺主要应用在石油勘查、工业机器人等精度要求不高的民用领域。另外，在中高端无人机的飞行控制、高铁振动传感及铁路轨道检测、航空、陆上移动测绘、无人驾驶汽车等领域也有广泛的应用。光电集成、专用光纤等先进微电子与光电子技术的发展，加速了光纤陀螺的小
37、型化和低成本化。三、 特种光纤行业基本情况1、特种光纤定义及分类特种光纤是指在特定的波长上使用，为了实现某特种功能而设计制造的光纤。特种光纤包括除常规通信光纤以外的具有特殊功能的各类光纤的总称。特种光纤与常规通信光纤在掺杂元素、工作波长、结构以及光学性能上差异较大，且根据不同的性质，应用也不同；特种光纤是光纤激光器中的关键原材料，同时也是激光传输最便捷的传输介质；特种光纤也可应用于光纤通信器件如光放大器、波长变换等光纤器件的制作；特种光纤还用于医疗光纤器件如内窥镜等，还有一些传感光纤器件可用于航空航天、石油化工等领域，如压力、温度等的传感探测器及光纤陀螺、水听器等。相较于普通光纤，特种光纤的制
38、备工艺上要更为复杂，应用属性要求更为苛刻，对于行业厂商的专业技术能力要求也更为特别。一方面，特种光纤需要具有较普通光纤更为苛刻的技术响应能力；另一方面，为满足特定需求，特种光纤产品的生产工艺往往难以通过产业链上下游协作完成，要求厂商自身具备一定的上游生产工艺研发能力，甚至通过自研部分生产工艺以满足各类应用场景的需要。近年来，随着数字经济、智慧城市、物联网等信息技术的迅速发展，各种应用场景下的光通信需求正在快速释放。同时，我国正在大力推进产业技术升级，加强行业自主创新，在此背景下以光纤为代表的电子信息等核心产业成长为我国技术创新的排头兵。从光通信领域内来看，在全球数字化、智能化程度不断提升，电子
39、信息应用场景不断泛化的背景下，特种光纤的核心价值日益凸显。2、全球特种光纤行业概况根据Statista的数据，2019年全球特种光纤市场规模为154.6亿美元，欧洲是全球最大的特种光纤区域市场，规模为47.9亿美元，亚太地区的市场规模为30.3亿美元。未来5年，根据Statista的数据，2025年全球特种光纤市场规模将达到421.3亿美元，复合增长率为18.1%，包括中国、印度在内的新兴经济体还将迎来特种光纤市场的快速发展。目前，以中国为代表的东亚是区域经济增速较快地区。另外，从应用市场而言，航空航天、风能、燃料电池和其他新的工业应用都将为特种光纤提供更多的市场。3、中国特种光纤行业概况中国
40、近年来特种光纤市场长期保持快速增长态势。特种光纤因其特殊的产品性能，在国防军工、航空航天、能源、电力、医疗等领域得到广泛应用，下游市场需求不断增长。如保偏光纤是航空航天光纤陀螺（FiberOpticalGyro，FOG）的核心器件；耐高温光纤、弯曲不敏感光纤、抗辐射光纤、紫外光纤等特种光纤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；振动传感光纤在长距离石油管道监测中得到大量运用。此外，新基建推动了特种光纤在特高压、轨道交通、5G等领域需求的快速释放，将成为特种光纤产业的新兴增长点。在特高压领域，特种光纤在直流输电测量和控制系统中已经得到广
41、泛应用；在轨道交通领域，依托特种光纤在高温、高湿、易爆等恶劣环境下所具有的数据传输优势，能够实现对交通轨道温度、应力和振动的实时监测，确保交通轨道安全运行。未来随着新基建的推进，特种光纤市场的需求将保持快速增长态势。我国经济正在转型发展，从规模化发展转向高质量发展，产品升级换代，预计我国的特种光纤的应用领域将不断拓展，市场需求将持续增长。据工信部下属智库赛昇信息技术研究院数据显示，2019年中国特种光纤市场规模将在2018年的基础上增长5.7%，达到97.9亿元水平，保持稳定增长态势。4、中国特种光纤行业发展趋势（1）我国特种光纤市场未来还有较大提升潜力相对于行业领先企业，我国特种光纤产业起步
42、较晚，目前在个别细分领域接近国际先进水平，但整体距离全球先进水平还有一定差距。特种光纤行业的发展，还会影响到下游光纤放大器、激光器、光纤传感器等多个环节，进而影响通信、工业互联网等多个领域的发展。因此，率先实现技术突破的本土特种光纤厂商，能够在我国特种光纤行业获得更多话语权。随着新基建的推进，特种光纤市场的需求将保持快速增长态势。随着国内疫情快速得到控制，预计在新基建的强力推动下，2021年后特种光纤市场将在疫情后迎来高速增长，在航天、轨道交通、能源、医疗等行业领域需求的持续推动下，2024年特种光纤市场规模将达到187.4亿元，年复合增长率13.9%。特种光纤主要市场品类是有源光纤，占比为3
43、0%至35%；其次是传能光纤，占比为25%至30%；再次为保偏光纤，市场占比为20%至25%。（2）国产特种光纤产品在部分领域已经形成突破特种光纤技术具有技术要求高、工艺难度大、与终端用户需求结合紧密的特点。由于特种光纤对重点产业的关键性作用，国内特种光纤行业面临外部技术封锁和禁运，这造成了当前几大类国产特种光纤产品的发展水平不够均衡的局面。比如掺稀土元素类特种光纤，国产光纤仅有掺镱、铒、铥等几种元素的光纤产品，但国外厂商除了上述产品之外，还发布了掺钕、钬等稀土元素，以及两种及以上稀土元素共掺的光纤产品。在国内市场上，EDF（掺铒光纤）的大部分市场份额仍被外国厂商占据，国产中低功率YDF（掺镱
44、光纤）已开始量产，正在高功率产品方面奋起直追。在光纤陀螺用保偏光纤方面，因国际禁运和国内产品性能提升，市场已被国内厂商占据，通信器件用保偏光纤已实现小部分国产化，但大部分市场由国外厂商占据，波导及耦合光纤目前已能全面实现国产化，且产品技术指标与国际先进水平差距不大。在抗辐射、耐高温、抗旋转、弯曲不敏感光纤等，国产产品已占据了一定的市场份额，不过在一些特殊领域，比如超高温领域，国外厂商仍居于主导地位。（3）万物互联时代，光纤传感推动特种光纤市场持续增长光纤传感已经成为物联网的重要感知技术之一。20世纪70年代，在光纤通信技术的带动下，光纤传感技术有了一定发展，光纤传感技术是一种以光波作为载体、以
45、光纤作媒介感知并传输外界变化的现代传感技术，与传统的以电信号作为参考量的传感器相比，光纤传感器具有以下优势：首先，光纤是由二氧化硅制造而成，它本身是一种绝缘体，并且耐腐蚀、耐高温，对电磁不敏感，可应用于石油煤矿、强电磁干扰、各种机电设施等场合；其次，光纤是无源器件，不会对被测量的环境产生影响；最后，光纤重量轻、体积小，可以根据具体的使用环境将传感器制作成任意形状，便于在航空航天器以及其他狭小空间应用；此外，光纤传感器还具有灵敏度高等优点。光纤传感技术由于具有无可比拟的优势，在现代测量技术中越来越多的受到人们重视，被广泛应用在电力工程、海洋防御、周界安防等领域。（4）在特种光纤关键工艺和原材料研
46、发取得突破的本土企业，能够获得更多市场话语权。特种光纤生产所需关键生产设备和原材料，比如预制棒制备所需衬管、套管、涂料，以及光纤封装胶、固定胶等还有很大部分需要进口。国内企业在突破关键设备和原材料方面，不但需要投入大量的研发力量，还需要绕开国外大企业专利布局。在国内特种光纤强劲市场需求的推动下，本土特种光纤企业如果能够突破国外技术壁垒，就能在特种光纤行业的竞争中脱颖而出。（5）光纤激光器替代加速，打开特种光纤广阔市场空间激光器一般可按照增益介质、输出功率、工作方式、输出波长、脉冲宽度等来区分。按照增益介质（工作物质）分类，激光器的增益介质包括气体激光器、液体激光器和固体激光器，特定增益介质决定
47、了激光波长、输出功率和应用领域。气体中具有代表性的是二氧化碳气体激光器，固体中具有代表性的包括红宝石激光器、半导体激光器、光纤激光器和YAG激光器等。光纤激光器工作的增益介质为掺稀土元素特种光纤。自从光纤激光器问世后，就成为激光领域最为活跃的研究方向之一。随着新型泵浦技术的采用和大功率半导体激光器制造技术的进一步发展成熟，光纤激光器得到了飞速发展。与传统的固体激光器相比，光纤激光器具有结构简单、阈值低、散热性能好、转换效率高、光束质量好等优点。从经济角度上看，相比二氧化碳激光器，光纤激光器转化效率更高，使用成本较低，根据OFweek激光网的测算可得，光纤激光器使用成本为23.4元/小时，二氧化碳激光器的使用成本为39.1元/小时。相比YAG（YttriumAluminumGarnet，钇铝石榴石）激光器，光纤激光器功率高、效率高且免调节、免维护，或将逐渐替代YAG激光器。光纤激光器渗透率提升空间广阔。光纤激光器应用范围非常广泛，包括激光光纤通讯、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，作为其他激光器的泵浦源等。根据2021中国激光产业发展报告，从我国光纤激光器市场来看，国产光纤激光器逐步实现由依赖进口向自主研发、替代进口