坐在家裡的電視機前，看見今晚的節目單中有部熱門的院線片，只要按下遙控器，下一秒這部影集馬上就播放在你眼前。無限的頻寬造就了無限可能的未來。頻寬的不足，是資訊化社會最大的制約因素，甚至有人將網路的泡沫化歸罪於它，而光纖則被視為能夠有效解決頻寬問題的答案。
光電科技工業協進會預估，二○○三年全球光纖通訊產值可高達七百八十億美元，年複合成長率為一九％。拜通訊與網際網路快速成長之賜，細如髮絲的光纖又再度成為眾人目光的焦點，甚至被視為足以決定未來網際網路的發展。就在同時，可以大量增加光纖頻寬的DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，高密度分波多工）技術的成熟，理論上可將頻寬擴增到無限。
目前全世界正積極加速光纖網路的舖設，估計全球現有的光纖總長度已超過兩億一千五百萬公里，足以繞地球五千圈，並且正以每秒一公里的速度持續舖設中。
事實上，我們的日常生活中早已間接使用到光纖，室內電話或是行動電話，其骨幹網路皆由光纖所舖成。光纖骨幹對於單純的Telecom（語音傳輸）已經足夠，卻不能滿足網際網路與未來隨選視訊的Datacom（資料傳輸）需求，因此全光（纖）網路的建置成為資訊化社會的先決條件。
「光纖通訊的發展會比所有的預測都還快，」工研院光電所所長劉容生一語點出光纖產業的熱門程度。曾經在GE（奇異）主持過多項大型計畫的劉容生分析，二○○四年的Datacom所需頻寬將為Telecom的五倍，因此全球通訊廠商現正積極布建光纖網路以因應屆時的需求。
光纖熱門 台灣也發燒
光纖通信在台灣究竟有多熱門？根據光電科技工業協進會光電產業暨技術組產業分析師鄭德珪估計，二○○○年光是新竹科學園區中，便有超過四十家的廠商加入競逐光纖市場大餅，是竹科投入廠商最多的項目。而一些還未上市上櫃的廠商，也由於光纖產業的前景看好而廣受矚目，身價不可同日而語。以生產光纖被動元件的台精科技為例，成立前七年資本額始終維持在新台幣五千萬元，一九九九年一下子成長了三倍以上達一億七千萬元，二○○○年底更將增資至五億元。主動上門尋求合作的創投公司也所在多有，用炙手可熱形容一點也不為過。
不僅如此，二○○○年以來陸續傳出國內生產光纖元件的廠商被國外大廠購併，如全球前五大光纖被動元件廠商之一的上詮、台達電轉投資的嘉信、生產DWDM薄膜濾片的韋晶和光炬等都在購併之列。而宣示將以三十億美元大舉投入光纖產業的鴻海也不排除以購併方式加速鴻海在光纖產業的競爭實力。
台灣廠商投入前景看好的光纖產業動作頗為積極，有廠商樂觀的預測，光纖產業的發展將拷貝PC產業模式，為台灣創造出龐大的商機。然而根據光電工業協進會的資料顯示，一九九九年我國光纖通訊產值為新台幣七十一億元，僅占全球市場的○‧六％，到二○○三年產值將達一三七億元，仍未達全球產值的五％，究竟對於台灣廠商而言，這一波的光纖熱潮會不會只是一張看得到卻吃不到的大餅？
這個問題必須由光纖通信的整體產業結構看起。光纖通信產業大致可分為光纖、光纜，主、被動元件以及通訊系統設備三大部分，其中通訊系統設備占整體產值的一半以上。光電工業協進會產業分析師王崗嶸表示，通訊系統設備由於具有大者恆大的特性，向來掌握在少數世界級大廠如Lucent（朗訊）、Alcatel（阿爾卡特）和Nortel（北電網絡）手中，我國廠商進入此一領域的機會不高。然而台灣素來見長的，對於產能與產品品質的掌握，卻成為我國發展光纖主、被動元件的有利條件。
由於歐美光纖被動元件的競爭者眾，價格持續滑落，被動元件的生產有逐漸轉移至亞洲的趨勢，因此近年來國內廠商投入光纖被動元件生產的情形最為顯著，計有上詮、台精、元彰、波若威、大陶、光微、光騰、光紅、百訊、卓智、蒲朗克等十餘家。
「未來還會有好幾波爆炸性的擴充，」台精科技總經理馮衍榮看好光纖被動元件市場的發展。以生產連接器、耦合器與衰減器為主的台精科技，是相當早投入被動元件生產的國內廠商，馮衍榮回憶一九九三年台精投入光纖研究時，「連我們自己董事都不看好！因為當時根本沒有市場 。」台精在二○○○年八月推出DWDM分波多工器，為台灣首家正式量產該產品的廠商。隨著光纖需求的不斷增加，使得像台精一般在被動元件市場耕耘已久的廠商，已逐漸開始嘗到豐收的果實。
DWDM技術近年來大量被應用在光纖區域網路之中，造就全世界生產DWDM元件的廠商訂單始終滿載。台灣廠商對於同屬光纖被動元件的DWDM市場也相當熱中，其中又以投入關鍵零組件的薄膜濾片（thin filter）生產最為積極。以薄膜濾片的生產機組為例，二○○一年全球可釋出的一百部機組中，便有一半是來自台灣廠商的訂單，有國內業者樂觀的預估，將來全球DWDM濾片將有超過五○％是Made in Taiwan（台灣製造）。
在光訊號的傳輸過程中，被動元件的使用量相當可觀，以一個八波道的DWDM分波多工器而言，便至少需要八個薄膜濾片，訂單更是動輒以百萬片（million pieces）為單位。「你必須要有心理準備要投入很多資金，於是我們一開始就決定至少要有二十台機器，」精碟科技副總經理許良榮說出了光纖被動元件的量產特色。精碟向國外訂購的DWDM機組，已於二○○○年三月陸續交貨，並以每月一至兩部的速度持續增加，預計在二○○一年可達三十部機台，成為國內最大的DWDM濾片廠商。
DWDM濾片的技術門檻相當高，除了必須均勻鍍上一百五十層高反射材質外，後續的研磨、切割與測試也都需要很精密的操作程序，「做DWDM濾片就像在做藝術品，必須精雕細琢，」許良榮說。
除了薄膜濾片外，包括環科、玉山、譜訊與波若威等多家廠商也積極投入DWDM分波多工器的研發，為台灣搶攻光纖被動元件市場的企圖心相當明顯。
相較於被動元件，光纖主動元件的資金與技術門檻皆較高，因此早期投入此一領域的廠商並不多。然而在看好光纖通訊發展的情況下，近年來逐漸有多家廠商加入，目前包括台達電、嘉信、隆磐等多家廠商皆已正式量產出貨。主動元件具有將訊號轉換為光和電的功能，包括有光放大器與光收發模組。「看起來很簡單，做起來很複雜，」台達電通訊事業部門協理蔡茂彰形容光纖主動元件的研發過程。
「光纖通訊是下一個潮流！」就是這麼一個簡單而清楚的概念，台達電董事長鄭崇華決定跨足光纖通訊產業，第一個產品便選擇了技術門檻與利潤都相當高的光收發模組。使用簡單的雷射接收與發射原理的光收發模組，落實在實際製造層面便顯得困難。在光纖通訊領域從零開始的台達電經歷了一段不算短的摸索期，「光調整角度就花好幾個月，」蔡茂彰說。由於有資金與人力上的支持，台達電在光纖通訊領域的發展跨出了成功的第一步，光收發模組已接獲國際大廠訂單，同時出貨給旗下的達創科技製成光纖網路成品，未來台達電也計畫將產品線延伸至被動元件。
華人耕耘光纖通信已久
人才取得是台灣廠商發展光纖通訊的另一項關鍵因素。檢視台灣發展光纖通訊的有利條件可以發現，除了整體產業的成長趨勢，與廠商卓越的製造能力以外，華人早期在美國取得的經驗與技術，能夠順利移轉至台灣也是一大主因。
在世界頂尖的貝爾實驗室（Bell Lab）裡，華人占有相當高的比率，而成功創業的華人光纖通訊廠商也相當多，最具代表性的便是潘精中所創立，二○○○年六月底剛被光纖大廠JDSU購併的E-Tek。
「華人掌握了美國八○％被動元件的市場，」一位廠商表示。許多早期在美國已有一席之地的華人近年來也紛紛回到台灣發展光纖產業，剛被美商MRV購併的嘉信光電總經理黃呈嘉即為其中一例，黃呈嘉早期一直待在貝爾實驗室，一九九六年回台創立了嘉信光電，便是看好台灣發展光纖通訊的潛力。而國內唯一生產光纖絲的卓越光纖，同樣是由旅美的向亨台在九一年設立。另一位交大電信工程系教授尉應時，則是國內光通訊研究的權威。這些人帶著國外豐富的經驗與技術，為剛起步的台灣的光通訊產業踩下了油門。
十五年前受李國鼎邀請返國，被總統府資政孫運璿譽為「光電之父」的國科會光電小組執行秘書石大成表示，早期高頻通訊技術被列管，使得國內相關產業起步較晚，人才比較缺乏，因此這群旅美華人帶著豐富的經驗回台教書、作研究甚至是自行創業，都對台灣發展光纖通訊有正面的助益，「他們是台灣的寶，」石大成說。
台灣要在全球光纖通訊市場占有一席之地，研發扮演著不可或缺的角色。光纖通訊產品屬於基礎架構建設，與一般消費性產品不同，對品質的要求重於價格，因此研發出品質與壽命具佳的產品要比如何減低成本來得迫切。相對於國際大廠動輒投入數十億的研發經費，台灣廠商顯得相對弱勢，然而這卻是一條必須走的道路。「研發是for the future，」鄭崇華說。
國內光纖通訊的研究重鎮工研院光電所目前正積極推動跨所的光纖通訊研究計畫，結合電子所高速晶片、高頻元件的開發，以及電通所的寬頻網路技術等，希望能夠協助台灣廠商對於光纖通訊關鍵技術的掌握，加強整體產業競爭力。「台灣廠商應該要有遠見和魄力，才能走上國際化的路，」劉容生強調。
以目前全球光纖通訊產業生態而言，台灣廠商短期內很難脫離國外大廠獨立生存 。石大成認為，台灣健全的資本市場對於發展光纖通訊有相當大的助益，而廠商也有必要與國外大廠取得良好的合作關係，以隨時獲取最新的產品與技術訊息。此外，現在政府正研究開放大陸高科技人才來台，假使廠商能夠結合大陸的光纖通訊的經驗與技術，可以為自己帶來更多的機會。瑞典政府立法保障人民能夠以最低的價格使用高速的光纖網路，日本政府也宣示在二○○五年要做到光纖到家（FTTH），都是藉由創造需求，加速整體光纖通訊產業發展。台灣在十五年前將光電列為八大重點產業之一，使得台灣光電產業在今天能夠列名全球第三，NII計畫也即將使上網人數推向六百萬。然而面對這一波光纖通訊的全球化競爭，政府與廠商是不是已經做好準備？
光纖通訊熱潮來襲
隨著網路與通訊傳輸量的大量增加，傳統以一個波長光源傳輸的方式已漸漸不敷所需，在光纖網路布建成本高昂的考量下 ，提升現有的光纖頻寬便是較為經濟的考量，於是便出現了提升光纖網路頻寬的解決方案，其中較常被使用的TDM（Time Division Multiplexing，分時多工）和WDM（Wavelength Division Multiplexing，分波多工）皆能有效將頻寬擴增二到八倍。
DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，高密度分波多工）也被視為是目前最有效解決光纖網路頻寬問題的答案。一九九五年，買下貝爾實驗室（Bell Lab）的Lucent（朗訊）推出了第一個DWDM產品，便迅速引起市場注目。
DWDM為光纖通訊的指標性技術，能將數個不同來源的光訊號利用不同的波長，在同一條光纖中傳輸。目前商用的高密度分波多工器最高可將訊號分出三十二個波長，即將現有的光纖頻寬速率提升三十二倍。而貝爾實驗室最新發表的產品，已將波道數上推至一○二二個，每條光纖傳輸速率可達160 Gbps。
DWDM的好處除了增加頻寬外，還能夠節省光纖網路廠商的成本，由於過去在傳輸過程中每一波長必須使用一個複送器（repeater）作「光—電—光」間的轉換，而DWDM和其所使用的EDFA（Erbium-Doped Fiber Amplifier，摻鉺光纖放大器）能在同一條光纖中處理數個不同波長的訊號，在效率與經濟性上皆優於過去的方式。DWDM系統中的元件包括有DWDM多工器、光放大器、波長路由器、波長轉換器與光塞取多工器等。根據IGI統計，DWDM系統產值在過去五年中成長了七點五倍，二○○○年將可達四十三億三千萬美元，未來仍將維持每年三○％的成長率。（陳昺豪）
