張璇 雖然業界多認為全球光通訊產業從2001 持續到2002 年間仍處于陰霾期，至少必須等到2003年年底才會有明顯復蘇，不過，在光通訊景氣從谷底翻身時，勢必帶動整體產業的成長，因此包括光傳輸模塊等關鍵性組件，仍然是深具潛力的產品。 網絡架構一般可區分為長途（long haul）/骨干（backbone）網絡、都會網絡（metropolitan area network；man）以及接取網絡（access network）三部分。在長途/骨干網絡部分，由于過去兩年電信服務業者的大量投資，已建置了相當充裕，甚至是多余的頻寬。而從接取端來說，局域網絡的頻寬在過去幾年已由以太網絡（ethernet）升級至高速以太網絡（fast ethernet），甚至gigabit ethernet頻寬也將逐漸普及；相對于骨干網絡以及局域網絡的發展而言，都會/接取網絡頻寬增加的速度遠遠落于兩者之后。 研究機構lehman brothers估計過去五年，骨干網絡頻寬成長幅度達320倍，局域網絡頻寬亦成長100倍，然而在都會/接取網絡部分卻僅成長16倍，顯示目前在整體網絡架構中，都會/接取網絡可以說是主要的瓶頸，同時也是未來幾年光纖網絡布建的重點。 而為解決都會網絡的瓶頸，過去主要應用在骨干網絡上的高密度分波多任務（dwdm）技術將逐漸進入都會網絡，另一方面，在局域網絡中廣泛應用且高度成熟的以太網絡技術，也將透過光傳輸介質，進入接取及都會網絡市場。因此在未來幾年中，都會及接取網絡建設的興起將是帶動光通訊組件需求的主力市場，尤其是光傳輸模塊。 光傳輸模塊技術朝朝向10gbps發展 在光通訊領域中，光傳輸模塊（transceiver）的主要功能是將光訊號轉換為電訊號，并將電訊號轉換成為光訊號，目前產品速度已達到2.5gbps，為因應未來網絡傳輸朝影音視訊等龐大的信息傳遞，甚至在網絡上觀看電影，因此業者已經朝向10gbps發展。 而光傳輸模塊分為單模光傳輸模塊與多模光傳輸模塊，在整體產品架構上則包括光學次模塊（optical subassembly；osa）及電子次模塊（electrical subassembly；esa）兩大部分，首先磊晶部分是以砷化鎵（gaas）、磷化銦（inp）、砷化銦鎵（ingaas）等作為發光與檢光材料，利用有機金屬氣相沉積法（metal-organic chemical vapor deposition；mocvd）等方式，制成磊晶圓。在芯片制程中，則將磊晶圓，制成雷射二極管。隨后將雷射二極管，搭配濾鏡、金屬蓋等組件，封裝成to can（transmitter outline can），再將此to can與陶瓷套管等組件，封裝成光學次模塊（osa）。最后再搭配電子次模塊（esa），電子次模塊內部包含傳送及接收兩顆驅動ic，用以驅動雷射二極管與檢光二極管，如此結合即組成光傳輸模塊。 關鍵組件－光發射與光接收組件 此外，光學次模塊又可細分為光發射次模塊（transmitter optical subassembly ；tosa）與光接收次模塊（receiver optical subassembly ；rosa）。 一般光發射組件可分為雷射二極管與發光二極管二大類，在雷射二極管部分可分成fabry－perot laser（f-p），工作波長以1310nm為主，速度約2.5gbps；分布回饋式雷射（distributed feedback laser；dfb ）以1550nm為主，速度可達到2.5g到10gbps，另外垂直共振腔面射型雷射（vertical-cavity surface-emitting laser；vcsel），工作波長則以850nm為主，雖然vcsel速度目前可達到3.125gbps，不過因其共振腔非常短，輸出功率約1mw較f-p雷射及dfb雷射低。而發光二極管（led）工作波長則以850 nm及1310nm居多，但因為速度慢，只到622mbps，加上波峰寬，傳輸距離較短。 從上述資料可見，各種光發射組件的工作波長多為850nm、1310nm、1550nm三種，這是因為光纖在不同波長有不同的衰減值，而在850nm、1310nm、1550nm有較低之衰減值，因此光通訊都是以這三個波長作為工作波長。 至于光接收組件之功能是將接收光訊號，并轉換成電訊號。一般是由檢光二極管（photodiode）為主，工作波長也是以850、1310、1550nm為主。在光接收組件產品中，可再分為pn二極管（pin photodiode）、累增崩潰二極管（avalanche photodetector；apd）。pin二極管因所需偏壓低，只需5v，且溫度敏感度相對低，所以價格較便宜。而apd二極管效能高雖高，但受溫度影響大，加上需要高的偏壓，價格較貴。至于光傳輸模塊的應用上，則可分為單模光傳輸模塊與多模傳輸模塊。 光傳輸模塊市場走過網絡泡沫化 光通信設備包括三部分：光纖光纜、光傳輸設備和光器件。隨著網絡運用的普及與發達，由于網絡普及帶來信息量大增，而光傳輸模塊可以使光纖的傳輸更有效率。可視為光纖信息通訊系統裝置核心的光傳輸模塊，其需求也隨之成長中。從96年開始，電信服務業者看好市場前景，而擁有通訊網路的業者，積