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光通訊被動元件發展動向
 

【作者: 陳鴻仁】   2007年04月03日 星期二

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全球光通訊大廠近幾個月大幅度的裁員、暫緩擴廠計劃和調降獲利預測等,連國內光通訊廠商也漸漸感到訂單減少的壓力,尤其以國內佔有率較高的光通訊被動元件-連接器、光纖耦合器市場受到影響較大;相對地,一些新興的光通訊元件相較起來受到的影響較小。我國地小人稠,內需市場不大,大部分產品以出口為導向,廠商應該凝聚共識共同合作,以進軍國際為目標。最近1~2年許多廠商相繼投入光通訊產業,其中不乏傳統產業轉型過來,對我國光通訊廠商來說,或許危機也正是轉機吧!如何將這些資源整合,發展成一支國際的光通訊元件勁旅,正是在這發展趨緩光通訊產業環境中值得探討的地方。


光通訊主、被動元件市場特性

我國對於光通訊元件琢磨頗多,光被動元件發展更久。在這一、二年內國內光通訊的廠商,不論是被動或主動元件,都快速增加中,有的是新成立的廠商,有的是其他產業領域轉投入光通訊產業;然而,選擇投入光主動或光被動元件市場之前,必須評估自己本身擁有哪些資源和長處。光主動元件和光被動元件市場特性差異相當大,就總產量來說光通訊主動元件遠少於光通訊被動元件,然而就平均單價來說,光主動元件就比光被動元件高出許多。就光被動元件來說,往模組市場發展便成為拉近光主、被動元件的方式。


《圖一》
《圖一》

光被動元件模組方式進行的光通訊市場

光通訊被動元件以模組方式進行的市場可以說剛起步,各模組市場皆有廣大的發展空間,彼此互有關聯,例如內部元件和應用的技術等。那一種模組擁有較大的市場?擁有較大的獲利空間?這個問題似乎是投入市場的光通訊廠商在乎的重點,以下就個別模組市場分別簡介。

DWDM濾波模組市場發展

依據Fuji Chimera 2000年市場研究報告推估,全球DWDM濾波模組的銷售金額將從2000年的583億日圓竄升到2003年的1812億日圓。2001年的成長率為55%,是成長率最高的一年,到了2003年,仍可維持40%以上的成長率,顯示出DWDM濾波模組表現高度成長。


若以DWDM濾波模組三種技術分別來看,各有不同的優點和市場發展趨勢,尤其這三種技術並非僅能運用於濾波模組上,還有其它廣泛的應用範圍,因此DWDM濾波元件和濾波模組的市場佔有率和成長趨勢有所區別。以DWDM濾波模組市場來說,三種技術銷售數量比重分別為:TFF 86%、AWG 8%和FBG 6%;另一方面,以DWDM濾波元件市場來說,三種技術銷售數量比重分別為:TFF 96%、FBG 3%和AWG 1%。不難看出不管是DWDM濾波模組銷售量市場,或是DWDM濾波元件銷售量市場,TFF仍是現今市佔率最大的濾波技術,這一點也可以從世界光纖通訊各大廠商積極投入看出,以美國方面為例,康寧以20億美元併購麻州的NetOptix公司,以便利用其薄膜濾鏡(Thin Film Filter)的技術發展DWDM濾波元件。雖然相對於AWG來說,FBG在DWDM濾波模組市場上銷售量較少,但是在濾波元件市場,FBG濾波元件就比AWG濾波元件銷售量大,因此,目前FBG元件應用市場比AWG寬廣。



《圖二》
《圖二》

OADM光塞取器市場發展潛力

現今具有32和40個波長的DWDM系統相當普遍,2000年中部署的系統還包括傳輸容量64、80和128個波道數。OADM的總波長數從傳統4個波道數到先進的16個波道數,而且波道數持續擴張,設計上也迅速演變。1999年中開始OADM從固定波長塞取變得更複雜,使OADM系統更加完整,更能夠擁有完整線路和通道保護置換之功能。


根據ElectroniCast報告指出,OADM模組於2000~2004年全球銷售市場的複合年成長率超過九成以上,從2000年的5千2百萬美元到2004年超過10億美元,如(圖一),成長的因素包括DWDM系統增加和價格較高可配置的OADM增加。


OXC光交換連接器

當光通訊網路的傳輸速度越快(由2.5GHz至10GHz,甚至40GHz)、網路架構越複雜(由點對點發展至網狀網路),就越仰賴更有效能的網路節點處理能力。就具關鍵性的光交換連結(OXC)而言,是個極新的市場(99年僅Tellium一家廠商出貨),且仍以不透明交換連結(Opaque Cross Connect)的核心技術為主,即為電子式的交換核心。


由(圖二)預估光交換連接市場,將由2000年的7.25億美元,成長至2004年的148億美元,複合年平均成長率達212.55%。基於DWDM全光網路化的必然性,使用全光交換核心已是趨勢。因此,我們可以知道,不管是獨力或共同合作開發、或採行併購的策略,國外廠商確實急於獲取新一代光開關的技術。至於國內目前有光騰及東盈光電投入機械式的光開關產品開發,亦有研究機構及廠商已對微機電式的光開關感興趣,正在評估投入的可行性。



《圖三》
《圖三》

光通訊被動元件市場

在全球整個光通訊系統應用市場,光被動元件市場非常渺小,而國內光通訊廠商在全球的市佔率並不大,因此在這波全球光通訊大廠不景氣中,比較感受不到不景氣。儘管,面對這一波的不景氣,所有光通訊廠商仍保有一個願景「光纖到家」,對未來的世界認為僅有寬頻是不夠的,而是要有最大的傳輸容量解決之道「光纖」。以國內廠商在光通訊這一塊產業的投入,相信不久在全球光通訊市場中將扮演關鍵和舉足輕重的角色。


光通訊被動元件各個元件皆有個別的用途和特性,一般光通訊網路常的被動元件所需的數量較大,價格上要求較便宜,功能也要求簡便可靠,因此,切入的障礙相對較小,如一般低階的光連接器和光耦合器等,目前我國生產的光通訊被動元件也以此為多,但是,這種方式並非長久發展之計,只因這種量產型被動元件,一來利潤不高,一來需求大量人力,很容易被勞力密集國家取代。如何發展我國光通訊成為光通訊元件王國?在景氣趨緩當中,技術的提升正是迎接下一波熱潮來臨的不二法門。以下就光通訊成長性較高的被動元件市場分別描述。


小型連接器(Small Form Factor)

傳統光纖連接器市場SC、ST和FC等目前雖然佔有大部分市場,但是市場成長率已逐漸趨緩;相對地,除了三種市場主流小型連接器 LC、MT-RJ和VF-45快速成長之外,還有日本NTT的MU以及歐洲方面推出的 E-2000等市場亦逐漸成長。(圖三)是北美各型光纖連接器的市場佔有率,其中以SFF小型單窗式光纖連接器市場佔有率成長最快,其次是多通道光纖連接器;而預估ST、FC型連接器市場於2004年已被SFF小型連接器和多通道光纖連接器所取代,SC型光纖連接器於2009年,亦有被SFF單窗式小型光纖連接器取代的趨勢。


WDM光纖耦合器

根據ElectroniCast預估,全球光纖耦合器的市場將成長超過400%,從1999年的394.1百萬美元達到2008年17億5千萬美元(如表一)。光纖耦合器大量運用主要因素為高容量傳輸成長需求,市場以北美為主,依次為歐洲、日本和環太平洋。光纖耦合器類型當中,WDM耦合器所佔比例最高,將近60%;但隨著光纖傳輸越接近用戶端,Star/Tree將大幅成長,估計在2008年的時候,將佔全球光纖耦合器市場40%,是三種光纖耦合器類型中成長最快速的。


可調變光衰減器(VOA)

大部分可調式光衰減器是利用機械方式調整光輸入輸出路徑形成。另外,應用熱光、電光和磁光等效應亦可將固定式光衰減器轉換成可調式光衰減器。依據ElectroniCast 1999年報告,1998年電光式光衰減器(EVOA)便有9千萬美元的銷售市場,到去年的年複合成長率達33%,可調式光衰減器可以搭配分波多工器模組和光塞取多工器模組等靈活應用,市場成長性高。


薄膜濾波片(TFF)、光纖光柵(FBG)、陣列波導光柵晶片(AWG)

根據Fuji Chimera 2000年報告指出,1999年WDM元件全球銷售數量為2260萬個,銷售總金額為2260億日圓,預估今年全球銷售數量為4.7億萬個,銷售總金額為4230億日圓,是歷年成長最高的一年。1999年光通訊廠商以JDS-Uniphase和日本真空光學WDM元件銷售量佔最多,元件銷售數量分別為薄膜濾波片(TFF) 2170萬個、光纖光柵(FBG) 75萬個、陣列波導光柵晶片(AWG) 15萬個。


國內廠商動向

AFOP堅持同時掌握技術與生產能力,成立時間1995年12月,總部設於美國加州 Sunnyvale,總執行長章啟僑,員工人數572人(美國201、台灣331人、大陸40人),2000年11月Nasdaq上市。在大陸東莞租賃12萬平方呎的土地,AFOP日前獲得Ciena訂單。預計2001年下半推出,SOADM(Switchable Pptical Add/Drop)、VOA、50GHz DWDM。


錸德轉投資的台精科技與美國光通訊元件廠商Tera簽訂策略聯盟合約,合約內容指出,Tera將於近日台精辦理現增時投資台精,但持股不超過四百九十萬股股權,並與台精在上海嘉定合資設立光被動元件廠,雙方預計三年內共同投資上千萬美元擴充大陸產能,未來Tera高密度分波多工器(DWDM)濾光鏡模組訂單亦將全數由台精負責代工生產。為掌握上下游光通訊零組件來源,台精將積極與國際廠商合作,擴大全球佔有率。


玉山光訊擴充產能,並開始量產100GHz和50GHz薄膜濾波片。亞光預計今年內會裝設八台DWDM濾光鏡鍍膜機台,明年擴充至十八台,並計劃切入光收發模組的生產。


華新繼3月底與美國麻省理工學院結為產學合作伙伴之後,再度宣布與加州大學聖塔芭芭拉分校(UCSB),正式簽署合作研究計畫,共同研發光電積體電路產品的設計與生產,合作計畫為期5年,華新將投入近1,000萬美元研究經費,並將於聖塔芭芭拉設立先導工廠,預估將計斥資5,000萬美元興建。


結語

產業中技術不是一蹴可及,需要有相當時間的投入;相對的,光通訊產業市場變化相當快速,大小廠商地位互換不無耳聞。因此,投入光通訊的廠商除了資金和技術以外,特別需要有市場的敏感度,知道光通訊產品整個上下游投入的關係、光通訊製造商、供應商和全球各地市場狀況。


《圖四》
《圖四》
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