汪汪財經隨筆集: 《汪汪老師的5G投資探索之旅》第06篇

上回文章，愛麗絲忽然靈光一閃，高速傳輸似乎是5G的要求，那會不會也刺激到光纖的使用量呢？在第04篇文章有提到，除了5G基地台會倍數成長之外，其架構設計上也做了一些改變，這些都會帶動光纖的使用需求，如下圖：

因為5G基地台RRU已經和天線合併成AAU，BBU又分成CU/DU，所以與4G相比增加了中傳環節，切分成「前傳、中傳、回傳」三段。之間的資訊連結採用光纖為最可靠的方式，但回傳和前傳在環境受限之下，也可改採用無線傳輸的方式。

相較傳統的銅纜，光纖具重量輕、低損耗、高資訊容量傳輸等優勢。在為了加快訊號傳輸速度，光纖往往成為首要的選擇。光纖電纜通常由多個石英玻璃或塑膠光纖組成，再由塑料PVC外部套管覆蓋，而光纖內部進行的信號傳輸一般使用紅外線。相關領導廠如下：

它們分別是美國康寧、中國長飛光纖、日本古河電氣、中國亨通光電、義大利Prysmian、中國富通光纖、日本住友、中國烽火通信、中天科技和日本䕨倉。這全球前10大企業，已占據了市場近90%的份額，整個競爭格局非常穩定。

而因為光纖的使用量增加，所以也會接著帶動「光收發模組」的需求。它是作為光傳輸終端設備與光纖之間的連接。其工作原理就是光電轉換：傳送端把電子訊號轉換成光訊號，通過光纖傳送後，接收端再把光訊號轉換成電子訊號。如下圖：

在質方面，也因為5G高速傳輸的要求下，在光收發模組的速率規格，會比原先4G基地台來的高，如下：

接下來，我就要介紹光收發模組的產業鏈：上游主要為光晶片和電晶片，接著是一些光元件，最後加上構件組裝成光收發模組。其中光晶片和電晶片，因為需要較高的技術，兩項就占成本的一半以上。如下圖：

光晶片

光晶片主要用於完成光電訊號的轉換，像是將電子訊號轉換成光訊號的雷射器晶片，常見的有VSCEL（垂直共振面射型雷射）用於3D感測、FB（Fabry-Perot雷射器）用於光纖網路10G以下中短距離、DFB（分離式反饋雷射器）和EML（吸收模組雷射器）用於中長距離高速率場景。

以及將光訊號轉換成電子訊號的檢光器晶片，常見的有PIN（光電二極體）、APD（崩潰光電二極體）等。因為5G基地台在高速傳輸的要求下，需要的是高階光晶片，其相關領導廠商如下：

目前高階光晶片幾乎被美、日廠商所把持，近年來該產業在美國出現了併購潮，像II-VI（併購Finisar）、Lumentum（併購Oclaro）、Broadcom（併購Avago）、Cisco（併購Acacia）。日本廠商則是三菱(Mitsubishi)和住友(Sumitomo)。

這些美、日IDM大廠，在高階光晶片（速率25G以上）的市占已高達9成。因為光晶片也需要用到半導體製程，那台灣廠商有無代工的機會呢？在光晶片的製程上，是使用第二代半導體材料GaAs砷化鎵（製作VSCEL）和InP磷化銦（製作DFB和EML），其主要流程如下圖：

目前台灣廠商較有機會的是在磊晶上，相關廠商有：英國的IQE、台灣的聯亞(3081)、全新(2455)、英特磊IET-KY(4971)。其中聯亞(3081)是兩岸唯一能大量提供雷射磊晶片的供應商。

電晶片

通常我們所說的晶片，不管是數位、類比、儲存還是邏輯晶片，一般都是基於電子訊號，所以都是電晶片，但特意區分電晶片，其實不具有特別意義。這裡的電晶片是指在光通訊系統中，需要對電子訊號處理的晶片統稱，目的是為了和光晶片有所區別。

電晶片負責對光晶片工作進行配套支援，並完成電子訊號的功率調節。主要包括如下圖：

若再延伸一點，可能還包括DSP（光通訊數位訊號處理器），相關領導廠商如下：

電晶片市場，主要都美國廠商的天下，如Inphi、MACOM、Semtech…等，而市占第一的Inphi，在2021年底將被Marvell所收購。

光元件

光元件主要區分為主動和被動：主動元件指有涉及到光電轉換的元件，例如將光晶片進行封裝的雷射器(LD)和檢光器(PD)，以及其它的光調變器等。被動元件則包含光連接器、光跳接線、光開關、光濾波器…等。相關領導廠商如下：

主要的有美國II-VI(Finisar)、Lumentum(Oclaro)、Broadcom(Avago)、Cisco(Acacia)、Neophotonics和日本住友(Sumitomo)。台灣相關廠商有波若威(3163)。

光收發模組

光收發模組最基本架構，主要由上述光元件加上PCB電路板和外殼組成。相關領導廠商如下：

其變動並不大，還是美國II-VI(Finisar)、Lumentum(Oclaro)、Broadcom(Avago)、AAOI、Cisco(Acacia)、Neophotonics和日本住友(Sumitomo)。台灣相關廠商則為眾達-KY(4977)，已有投入超高速光通訊模組的開發。

光傳輸終端設備

最後在光收發模組的另一端，連接的就是光傳輸終端設備，主要有交換機、光終端機、光多工機、有線電視光傳輸設備、光測試儀器…等。相關領導廠商如下：

其市占率主要集中在中國華為、中興、芬蘭諾基亞(Nokia)。但因為華為、中興列入美國黑名單，所以之後可能會出現變化。

愛麗絲了解到在光通訊領域裡，主要商機都被國際大廠所把持，那5G基地台回傳到核心網路的部分，一些小的廠商有無機會呢？留待下文分曉——5G核心網路（白牌商機）《請按我》

上回文章：5G基地台（PCB相關廠商）

回總目錄：《汪汪老師的5G投資探索之旅》

導覽列