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高科技產業策略與競爭 第二章 光通訊產業-光通訊零組件
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大綱 產業定義、範圍、市場區隔 產業現況及未來發展趨勢 產業上下游關連與產業價值鏈之領導廠商與競爭者分析 產業領先條件與產業競爭優勢來源分析 產業關鍵成功要素分析 產品成本分析與競爭者分析 結語 問題與討論
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產業定義、範圍、市場區隔 1930 年代德國拉姆氏便曾提出用玻璃纖維傳送光線， 但當時玻璃純化及光電半導體技術尚未成熟，光波在 光纖中傳輸幾公尺便消失，衰減過快，不適合作為光 傳輸波導 1970 年美國康寜玻璃公司 (Corning) 利用外部氣相沉積法 (OVD, outside-vapor deposition) ，成功製造出每公里只 損失 20 分貝的純化石英玻璃光纖。下表舉光通訊發展 之過程
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時間發展情況製造方法 1970 美國康寧成功製造每公里只損失 20 分貝的純化石英玻璃光纖 外部氣相沉積法 (OVD) 1973 美國康寧已發展出每公里只損失 4 分貝 外部氣相沉積法 (OVD) 1974 美國貝爾實驗室 (Bell Laboratory) 成功製造出每公里損失僅 1.2 分 貝光纖 改良式化學氣相沉積法 (MCVD, Modified Chemical Vapor Deposition) 1976 貝爾實驗室研發出每公里僅損失 0.6 分貝的光纖 改良式化學氣相沉積去 (MCVD) 1978 日本 NTT 製造出每公里損失僅 0.2 分貝光纖，光源波長為 1.55 微米 軸向氣相沉積法 (VAD, Vapor Axial Deposition) 1980 日本 NTT 使用紅外線光纖，製造 出每公里損失僅 0.01 分貝光纖 軸向氣相沉積法 (VAD) 產業定義、範圍、市場區隔 (con.)
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由於 Internet 的開發使人類對資料產生大量的需求，配合 目前 PC 發展之狀況，發展瓶頸在於傳輸之速度，即所謂 的 頻寬。 基本上，骨幹之傳輸要達到真正之頻寬，光纖光纜傳輸 為解決方案，最後目標仍為光纖到府提升傳輸量 光纖通訊 的過程主要分為： 在傳送方面： 是將所要傳送的文字、聲音、影像等資訊 ( 數位 或類比皆可 ) ，轉換成數位電器信號，運用此信號改變半導體 雷射或發光二極體的發光頻率，再透過光纖傳輸出去 接收方面： 是使用光檢測器將雷射光恢復為電器信號，再取出 與信號源相同的文字聲音、影像 產業定義、範圍、市場區隔 (con.)
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電腦網路 電信線路 電話線路 有線電視台 光/電 轉換器 電視 電腦 上網工具 行動/室內電話 電訊號 光訊號 電訊號 光連接器 光耦合器 波長多工器 光隔絕器 光循環器 光纖光柵 光濾波器 光開關 光連接器 光耦合器 波長多工器 光隔絕器 光循環器 光纖光柵 光濾波器 光開關 驅動電路 發光元件 接收電路撿 光三元件 電話 影像 數據 電話 影像 數據 電信號輸入 電轉為光 光纖 光纜 被動元件 電轉為光 電信號輸出 發光元件 LED LD 檢光元件 PIN-PD APD 主動元件 光放大器 光纖通訊傳輸架構圖 光纖光纜
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以光通訊市場之產品種類來看，主要以光纖、光纜為主軸， 然而光通訊元件包含下列三部分： 主動元件：主要有光收發器，應付長距傳輸的放大器 光被動元件：含調變器、光衰減器、光連接器、光隔絕器、 開關、濾光器、光纖耦合器 光通訊設備：含有光 纖區域網路設備、電信光傳輸設備、有 線電視光傳輸設備等 光纖通訊已與我們日常生活必不可分，從每天看的有線電視、 打行動 / 室內電話，上 Internet 或寄送電子郵件，只要距離在公 里以上，幾乎都會透過光纖傳輸 產業定義、範圍、市場區隔 (con.)
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光通訊零組件 光通訊設備 FDDI Fast Ethemet, Fiber Channel SDH/ SONET ATM/ FITL Power Meter, OTDR 光通訊設備與零組件一覽表
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使用光通訊較傳統的同軸電纜具有下列的 優勢 ： 通信容量大 中繼距離長 不受電磁干擾 資源豐富 光纖重量輕 、體積小 使用光通訊也有下列幾項 缺點 ： 光纖質地脆 機械強度低 需要比較好的切割級連接技術 分路與耦合比較麻煩 產業定義、範圍、市場區隔 (con.)
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台灣目前發展較快的是在 光被動元件 ，主動元件投入的廠 商並不多 產業定義、範圍、市場區隔 (con.)
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產業現況及未來發展趨勢 由於網際網路的普及，上網人數激增，網路頻寬嚴重不足， 各國的電信業者紛紛擴充網路頻寬，舖設光纖訊系統，從長 途的 廣域網路(WAN) 、 都會網路(MAN) 到 區域網路(LAN) 光纖的 滲透幾手將近百分之百，光纖通訊的系統設備大幅成長，同 時帶動了零組件的成長 根據 ElectroniCast 報告顯示，全球光通訊零組件市場在 1999~ 2003 年的 複合年成長率(Compound Annual GrowthRate；CAGR) 為23.36% 。其中以主動元件的成長率較高， 1999~2003 年的 複合年成長率為 23.4% 。光被動元件則稍低，但每年也有 21. 5% ，如下圖。
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產業現況及未來發展趨勢 (con.) 光通訊零組件市場成長趨勢 98 億 400 美元 119 億 5200 萬美元 1999~2003 年複合年成長率為 23.36% 242 億 1300 萬美元
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產業現況及未來發展趨勢 (con.) 2005~2009 年複合年成長率為 35%
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產業現況及未來發展趨勢 (con.) 年 代 產 品 199819992000 成長率 2003 光通訊零組件光纖 20892052228311%3183 光纜 6811715976767%10677 光主動元件 643181031023426%20169 光被動元件 16451990241021%4266 光通訊設備電信光傳輸設備 11403144061781524%30647 光纖區域網路設備 24743063379224%6635 有線電視光傳輸設備 68281495818%1503 光纖通訊量測設備 64180297221%1709 總 計 32176383894614020%78744 單位：百萬美元
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產業現況及未來發展趨勢 (con.) ElectoniCast 2000 對光纖元件市場， 2000 年光連接器市場規 模為 4.84 億美元， 2005 年成長到 12.62 億美元，成長 161% ( 年成長率 21%) 預計 2005 年至 2015 年成長 424%( 年成長 18%) ，再後 10 年成 長 254%( 年成長 10%) ，至 2025 年時光連接器市場規模將可 達 234 億美元
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此節將分為下列幾點來分析與介紹 光通訊產業價值鏈與魚骨圖 國際光纖通訊大廠簡介 全球光纜市場 全球光主動元件市場 全球光被動元件市場 全球光通訊設備市場 全球光通訊市場小結 台灣光通訊市場簡介 產業上下游關連與產業價值鏈之領導廠商與競爭者分析
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光通訊產業價值鏈與魚骨圖 光通訊產業 光 纖 光被動元件 光主動元件 光 纜 光通訊設備 光通訊魚骨圖 光通訊產業的魚骨圖可繪製如下，由五大部分構成
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當一個產業在發展時，一般來說，都是先從零組件開始， 再進入到模組、次系統及系統。 目前國內廠商切入的市場區隔多半集中在光通訊零組件， 而光通訊系統設備市場仍由少數國外通訊大場所把持 通訊服務市場在開放民間投資電信之後，國內的服務業 者均有不錯表現 光通訊產業價值鏈與魚骨圖 (con.)
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通訊系統市場 光通訊系統 設備市場 通訊服務市場 用戶 通訊服務公司 通訊系統/次系統設備 通訊元件/零組件製造商 網路系統佈 建/整合商 代表廠商 GTE, AT&T, Sprint Lucent, Nortel, Cisco JDSU, SDLI, Corning, Pirel 光通訊元件 通訊零組件市場 光通訊產業價值鏈與魚骨圖 (con.) 光通訊產業價值鏈
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國際光纖通訊大廠簡介 光纖通訊由美國廠商研發量產，最早被應用在美國電信幹 線，發展至今各領域領導廠商多有美國代表，近來日本廠 商迭有斬獲， 光纖著名廠商為美國康寧 (Corning) 公司 ，全球市產率超過 30% 。 光纜則因體積重量過大，地域性較強。 光主被動元件重要公司有 JDSU 、 Lucent 、 Pirelli 、 Nortel 。 通訊設備則以 Lucent 、 Alcatel 為主力。
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國際光纖通訊大廠簡介 (con.) 產品廠商 光纖 Corning 、 Lucent 、 Alcatel 、 Sumitomo 、 Fujikura 、 Rurukara 光纜 Siemens 、 Lucent 、 Pirelli 、 Alcatel 、 Sumitomo 、 Corning 、 GCL 光纖放大器 Lucent 、 Pirelli 、 Ciena 、 Corning 、 Nortel 、 Alcatel 、 Fujitsu 發送器 / 接收器 Lucent 、 Nortel 、 Alcatel 、 Fujitsu 、 AMP 、 HP 、 Sumitomo 、 Hitachi 、 NEC 、 Siemens 光纖連接器 Lucent 、 AMP 、 3M 、 Siecor 、 Molex 、 Seiko 、 Alcoa 、 Fujikura 、 Diamond DWDM 元件 Corning-OCA 、 JDSU 、 DiCon 、 Lucent 、 Hitachi 、 Pirelli 、 3M 光被動元件 JDSU 、 E-Tek(2000/01 被 JDSU 購併 ) 、 DiCon 、 Corning 、 Lucent 、 ADC 、 Gould 通訊設備 Lucent 、 Alcatel 、 Nortel 、 Fujitsu 、 Siemens 、 NEC 、 Ciena
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全球光纜市場 美國市場高居世界之冠，約有 1/3 市佔率，但由於市場較 為成熟，成長趨緩 日本積極舖設光纖網路以實現光纖到家目標，光纜使用量 與西歐相當，各約有 18% 的市佔率 中國大陸光纜市場受到注目， 1999 年時約佔全球 12% 比例， 且逐年增加，未來可能躍居全球最大光纜市場 比較三者，中國大陸光纜舖設著重長途通信，以做為電話 通信基礎建設；而美日光纜建設已往用戶迴路端的發展
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全球化主動元件市場 隨著光纖走向消費產品，開拓了光放大器與光收發器市 場，光纖區域網路成為光主動元件市場成長動力 在短程用戶傳輸迴路上， 1999 年全球光主動元件市場超 過 80 億美元，較前一年大幅成長 26% 在長途用戶傳輸上，新興起的 DWDM 設備、海底纜舖設、 也是光主動元件未來成長主因，預計仍可維持每年高達 2 5% 的成長率
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全球光被動元件市場 2000 年全球光被動元件市場總值約 25 億美元，較 1999 年成長 21% ，其中光纖連接器佔 44% 為最大比重的單項產品，其次為 光耦合器的 20% ，而光隔離器和其他元件則合佔 36% 。預期未 來全球光被動元件市場將成長到 43 億美元，複合年成長率為 22 % ，如下表所示。 北美仍為全球最大的消費市場，約占全球市場的 50% ，而日本、 歐洲與中國大陸的網路建設日益活絡，也將會刺激市場需求。
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全球光通訊設備市場 資策會 MIC 預估， 2009 年全球光通訊設備及元件市場產值將 達 500 億美元，至 2012 年將達到 600 億美元的規模，未來三年 的穩定成長動能，也將持續帶動光通訊設備、光通訊元 2008 年全球光纖家庭及商業用戶數將近 4,000 萬戶，已有 20 個 國家的滲透率超過 1% 以上，其中亞洲經濟體仍然維持市場 的領導地位，使用戶數超過 3,000 萬戶，北美使用戶數則超過 400 萬戶，歐洲使用戶數為 1,700 萬戶
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全球光通訊市場小結 就各子產業的資料加以檢視得知如下表 光通訊市場的未來的成長力在於 傳輸設備 與 光主動元件 ，而此二者並非國內業者可輕易立足的 產名成長率 產值 光主動元件 20%25% 光被動元件 21%5.4% 傳輸設備 20%40%
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台灣光通訊市場簡介 由於全球光通訊市場集中在歐美地區，因此主要產品 規格皆為 歐美大廠 制定 以往台灣進入廠商不多，但隨著國內電信開放，網路 事業興起， 因此 近年來逐漸吸引廠商投入，目前已有近 50 家 光纖通訊廠商 中華電信 是國內光纖主要用戶，擁有多項元件與設備 技術之廠商
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台灣光通訊市場簡介 (con.) 產品廠商 光纖 卓越、巨晰、旺錸 ( 錸德轉投資 ) 光纜 華榮、大同、台林、太平洋、華新麗華、大亞、台一、聯光通信 ( 原 聯合光纖 ) 、三光惟達、冠德光電 ( 轉訊轉投資 ) 、卓越、嘉太通信 光主動元件 國聯、中華電信、鴻海、台達電、東盈、嘉信 (2000/4 被 MRV 買下 ) 、 光環、宇環、宇鋒、前鼎、得迅、新怡力、聯亞、隆磐、巨晰、攸特、 敦碩、華立、光騰、捷耀、蒲朗克、超越光 光被動元件 華碟、環科、鴻海、旺錸、建通、華榮、國碩、凱裕、冠德光電、玉 山光訊、新世代、大陶 ( 燁輝轉投資 ) 、台精、上詮、韋晶 ( 被 MRV 併 購 ) 、上詠、波若威、偉智、偉電、逢源、元彰、光紅、百訊、蒲朗 克、光微、光炬 ( 原瀚宇光源 ) 、卓智、光騰、華榮國際、超越光 通訊 / 測量 設備 中華電信、台林、台揚、南方資訊、碩彥、裕德、三光惟德、榮群、 星通、捷耀、上詮、聯光通訊、台灣通信、台灣吉悌富士通、台灣國 際標準電子
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台灣光通訊市場簡介 (con.) 年 代 產 品 199819992000 成長率 2003 光通訊零組件光纖 16918021017%300 光纜 17842256258314%3081 光主動元件 58229500118%945 光被動元件 12161726266554%4610 光通訊設備電信光傳輸設備 19042352274317%3940 光纖區域網路設備 12114317019%283 有線電視光傳輸設備 8612617539%301 光纖通訊量測設備 10312314518%223 總 計 54407136919229%13684 單位：百萬美元
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台灣光通訊市場簡介 (con.) 以前光纖產業多用於長途通訊領域，屬於單價高、用量 少、技術門鑑高，產品性質不利於台灣，因此台灣在全 球市場佔有率相當小 近年來廣域及區域網路興起，數位資訊傳輸需求大增， 產品定位與長途通訊不同，元件與系統可靠度要求低、 數量大、價格敏感，適合台灣靈活生產與成本控制的優 勢，因此未來台灣在光纖市場有極大的成長空間
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廠商名稱投資內容 金額 ( 百萬元 ) 投資年度 巨晰光電 光纖光源導線 8001999 新怡力 光通信傳輸設備、光纖通訊元件 3001999 波若波 DWDM1801999 得訊 光主動元件 1801999 嘉太通信 室內光纜、光被動元件 1751999 榮群電訊 光通訊設備、光傳輸系統 461999 ； 1998 上詮科技 光被動元件、 DWDM7521999 ； 1998 百訊 光被動元件、主要產品為跳接器 1901998 蒲朗克 光被動元件 3101998 瀚宇光源 光被動元件、光纖耦合器 6801998 聯合光纖 光纜、光纖相關元件 1141998 ； 1997 東盈光電 光纖主動元件 2501997 近年台灣重要光纖通訊相關投資案
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產業領先條件與產業競爭優勢來源分析 以光通訊的產業特性來看，由於系統設備業者的資金進入門 檻較高，因此建構 良好的技術及產業情報交流中心以及健全 的金融制度 ，便成為國內廠商和國際競爭者一較高下的競爭 武器 以蘇格蘭的例子來看： 蘇格蘭在過去的研發光通訊產業前段製程已有傲人的成績 其主要在光工訓產業領先的重要條件為 高素質的人力資源 專業的生產員、經驗豐富的企管顧問 等，都是造成蘇格蘭在光 工訓產業領先的重要條件 若想在光通訊系統設備市場，或是零組件中附加價值較高的 主動元件佔有一席之地，尚須 政府政策的協助 及 產業群聚效 應 ，二者缺一不可
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產業關鍵成功要素分析 就整個光通訊產業而言，其 關鍵成功要素 包括以下幾點 風險性基金 針對風性較高的研發活動，如「自行設計開發」、「成立研發、 測試中心」，提供充足的資金來源 教育與訓練 研發活動除了需要充沛的資金之外，專門領域的研究人員及研究 機構亦是不可或缺的 教育有助於人才之養成與經驗之累積、傳承 訓練之功能與教育類似，但更偏向專業技能的培養 資訊 資訊包括市場資訊及技術資訊，舉凡技術的更新與交流，市場的 動態與情報均包括在內 台灣切入的時間較晚，如果無法做到技術的創新，便應掌握尚未 滿足的市場需求
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產品成本分析與競爭者分析 目前國內業者著力較深的領域在光被動元件的部分，其 材料 廠商分部情形 為： 材料與關鍵元件領域主要以日本為首，中國人陸與德國為輔 下游次系統與產品的主導廠商，則多半以北美地區為主 目前台灣面臨到的壓力有二： 第一個壓力是來自於下游需求的減緩 北美地區大廠相繼提出裁員計畫 第二個壓力是來自於中國大陸的競爭威脅 整個中國相對於台灣有三個優勢 1. 直接人員工資低廉 2. 土地取得成 本低 3. 高素質基礎科學人員供應充沛 這三個優勢對台灣構成挑戰，同時也對北美地區採購商構成吸引力
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就整個產業來看，台灣面臨的壓力可從兩個方向著手 第一個策略：改善製程技術，提高生產自動化程度，藉以降 低生產成本，並且提升產品良率 第二個策略：切入次系統的研發與生產，透過產品的生產， 從而掌握元件規格，降低營運風險，同時擺脫 與大陸元件面對面競爭的威脅 所有問題都有被解決的可能，當產業特性掌握清楚後， 必然可以透過某些方式取得解答 產品成本分析與競爭者分析 (con.)
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結語 全球景氣不佳持續已久，對我國產業影響甚鉅。這不僅顯示 經濟衰退相當嚴重，更使光通訊產業也受到連帶影響 目前光通訊產業面臨的挑戰包括經濟衰退與市場飽和等，經 資中心 IT IS 計畫建議我國光通訊產業新產品開發應該朝向下 一個階段的市場需求，也就是 Metro 端與 Access 端的相關產品 等新興市場 未來 Metro 端與 Access 端市場的成長將會超過原先的 Long-hau l 端，雖然 Long-haul 端市場仍大，但是目前多半由大廠所把 持，我國業者不易切入 相反的， Metro 端與 Access 端市場規格與產品需求複雜，反 而是我國反應快速的中小企業擅長的戰場
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問題與討論 使用光通訊較傳統的同軸電鑬具有哪些優勢？ 光通訊產業之魚骨圖由哪五大部分所組成？ 近年來多家廠商加入光通訊產業，主要原因為何？ 對於台灣的光通訊業者，若想在光通訊系統設備市場， 或是零組件中附加價值較高的主動元件佔有一席之地， 需要哪些要素？ 對光通訊產業而言，關鍵成功要素包括哪幾點？
