大家還記得在網路尚未如此發達以前，人們是如何互通訊息的嗎？記得小時候曾看過一部描述戰亂時期的影片，其中一方坐困愁城，敵軍環伺在外，這時只得趁著月黑風高、敵軍入睡的時刻，自密道派出一個傳遞兵，快馬加鞭地往後方尋求救援，當然這一去就是數個月，且一路跋涉，困難重重，幸運的於最後終於達成任務，順利拯救在前線的戰士，運氣不好的則可能半途遇劫，或是好不容易到達目的地，前方早已淪陷。此外，還有利用飛鴿傳書的方式，不過風險與時效性都與前者一樣差。

光通訊的演進

前面所述的方式演變到後來就是目前依然通行的郵寄方式，只不過傳遞者我們稱之為郵差，且傳遞媒介也進步到陸、海、空的運送方式。直到1876年貝爾發明了電話，人們只需藉由電話銅線便可很快地與對方做語音訊息的傳遞，大幅地縮短了人與人之間的距離。進而到1980-1995年期間電腦工業興起與普及後，網際網路（Internet）也跟著順勢如雨後春筍般崛起，藉著上網傳遞訊息也漸漸地成為生活的一部份。

從信件往來到電話的發明，以至於近年來興起的網際網路，不僅減少了傳送時間與傳遞風險，更節省了相當的花費，就美國紐約到日本東京而言，時間快了720倍，而花費則只需275分之一。

隨著資訊量的遽增與人們上網次數的日趨頻繁，原本以銅軸電纜為傳輸媒介的方式，已經無法滿足人類永無止盡的欲望，在大家要求頻寬與傳輸品質的同時，藉由光纖傳送光子的光通訊產業也就因而快速竄起。

其實光纖並不是最近才興起的新產品，因為早在1966年時，有「光纖之父」之稱的華裔人士----高錕博士，就已有論文指出----光可以透過有包覆的石英玻璃來進行通訊傳輸，到1970年美國光纖製造大廠Corning公司便以高錕博士的理論製作出每公里傳輸損耗率20 dB的光纖，1972年達到4 dB/km，直至20年後的今日，已經可以做到每公里僅0.2 dB的損耗率，也就是說，利用光纖傳了一公里後，光功率強度仍有96%，遠小於傳統銅軸電纜的傳輸損耗，這也就是為什麼以銅軸傳輸時，每大約500公尺就需要一個放大器，而以光纖光傳輸時，約每100公里才需要一個光放大器。透過光纖的傳輸模式，人們除了可以即時 （real time） 互通有無外，最重要的是它可以確保持資料不失真。在未來寬頻化落實後，亦即全光時代的來臨，甚至還可以傳遞高畫質的影像與高音質的聲音，且無遠弗屆，天涯若比鄰。

到底光纖的容量有多大呢？根據過去的研究結果顯示，利用光纖傳輸，每秒可以傳送大約一兆位元的資訊量，甚至有人說是3000 Gbps，換句話說，像人類毛髮般纖細的光纖絲，在不到一秒的瞬間就能傳送『華爾街日報』（Wall Street Journal）自創刊以來的每一份報紙內容到世界任何一個角落，。也就是說，利用一根光纖可以同時傳送一百萬個頻道的電視節目，或是1,200萬通電話，約是銅線傳輸的二十萬倍！

相較於銅線電纜，除了以上所提的低損耗與傳輸頻寬的優勢外，光纖也佔了極大的價格優勢，畢竟它只不過是根玻璃！其組成物質的取得比起銅軸電纜所需要的組成成份（主要為銅、鉛等礦物）之取得來源要豐富得多。同時因其組成為非金屬物質，受電磁波干擾的程度相對較低，因而提高了資料傳輸時的保密性。

此外，向來被半導體業者視為圭臬的「摩爾定律」（Moore's Law）：晶片變革速度每18個月就呈倍數成長，同樣地，在頻寬發展上也有更令人震驚的所謂「光纖定律」：網路傳輸頻寬每9個月就會成長1倍，如(圖一)所示。而這樣的成長速度與發展趨勢就好比水會往低處流，擋都擋不住，也有人說這種趨勢就好比你踏上了一條不歸路，永遠也不會想回頭，因為只要上過寬頻網路的人都不會想再回去使用原本的網路，就如同看過彩色電視的人不會想再使用黑白電視機來觀看節目是一樣的道理，這也就是為什麼網路咖啡店在這一波寬頻化的發展潮流下，會令時下網路族趨之若鶩，同時為業者帶來龐大商機的原因。

《圖一 電子業的摩爾定律與光纖寬頻產業的光纖定律》

除了頻寬，還是頻寬

隨著科技日新月異，資訊產品也跟著蓬勃發展，使得對PC的需求似乎已達到階段性的滿足，而由於Internet的開發使人類對資料產生更大的需求量，反觀目前PC發展之狀況，似乎發展瓶頸就在於傳輸之速度，也就是所謂的頻寬。

頻寬這個頗為抽象的名詞，可以用纜車載運遊客的方式來加以解讀。我們都知道，纜車是以固定速度移動，但每一站上下車的遊客並沒有數量的限制。現在想像你將一些位元分封成小封包（packet），然後將這個小包丟到管線（傳統的銅線或是光纖）中，以每秒十億位元（1 Mbps）的速度傳送。此時，當你將一包每秒十位元（10 bps）的資料丟進此快速流動的管線中時，則有效頻寬為每秒十位元，而非管線之每秒十億位元。大家一定很納悶，這簡直是一個相當浪費的做法，其實不然，因為當管線速率為每秒十億位元時，你可以在百萬分之一秒中，傳送一千個位元，或是在千分之一秒中，傳送一百萬個位元等方式。以用電腦看影片的方式來說明，就好比是在短短幾秒內將數小時的影片接收到終端機後，再慢慢欣賞影片，而不是邊收邊看。此機制的好處是，與其將一千個影片傳送給每個人，不如在千分之一的瞬間，把某個影片傳送給需要的人。@大標:頻寬的解決之道

在了解何謂頻寬之後，接著便應思考如何增加頻寬。大家都知道，隨著網際網路的傳輸流量每個月成長一倍的速率看來，通訊寬頻化再也不能只是口號了，而寬頻之解決方案可分為無線通訊及有線通訊之解決方案，無線傳輸之解決方案如點對多點企業傳輸設備（LMDS）、直播衛星（Direct PC），只是無線之傳輸，極易受大氣之變化而影響，且前者有方向性之問題，使用上會有缺點，只是佈點相當容易，尤其直播衛星直接向地面傳輸，傳輸設備之佈建較為便宜，因此仍有其發展的價值。而有線傳輸之解決方案則如常聽到的非對稱數位用戶迴路（Asymmetrical Digital Subscriber Loop；ADSL）、纜線數據機（Cable modem），雖然傳輸方式目前仍為雙絞線及同軸線，不過整個骨幹（Backbone）傳輸要達到真正之寬頻，將非光纖通訊莫屬，等未來做到全光網路（All Optic Network），以至達到光纖到戶到家（Fiber To The Home；FTTH）的目標，頻寬的問題自然就解決了，因為光纖所能承載的頻寬是銅線的數千倍。

寬頻接取（Broadband Access）是未來趨勢@內文:所謂寬頻接取在有線通訊方面指的是利用固定的網路線，例如光纖或光纜，在整個傳輸網路的最後一英里（the last mile），以高速將資料、聲音和影像傳送到消費者或商務終端使用者。此過程可以是電子郵件（e-mail）、檔案傳送（file transfer）、影像或音樂下載（video and music downloading）、電子購物（e-shopping）、網路漫遊（Internet surfing）、多方遊戲（multi-person gaming）等應用。是一種可以讓你在網路上工作與遊戲的一種方式。

近幾年全球在網際網路的盛行下，極力發展光通訊的技術，正是朝著寬頻目標進行，雖然就長遠的技術發展路程來看，整個光通訊產業發展至今，許多規格都尚未明朗，生產線也都還在架設階段，許多產品的人工成本佔了生產成本將近三成，因此可以推算此產業仍處於一個萌芽的草創階段，也就是說，距離普及化階段尚有很大的發展空間。雖然近年來已從長途傳輸（Transport Network）逐漸發展到都會區域網路（Metropolitan），相信不久的將來就會進入到接取端（Access），但是因為當深入到用戶端時，尚得考慮寬頻、低成本，尤其是成本的部分，絕對是眾廠商的當務之急，因為用戶（消費者）最在意的就是價格，尤其對台灣廠商而言，相信這是相當好的發展契機。

分波多工技術解決光纖利用率滿載的問題

之前提到寬頻，在光通訊系統中便是利用分波多工技術（WDM, Wavelength Division Multiplexing）來達到寬頻的目的，此技術可說是打破了在單一條光纖中僅能傳遞單一波長的局面，利用合光的技術（Mux）將不同波長的光集中在同一條光纖中進行傳輸，當一條光纖可同時傳輸兩種波長的光訊號時，單一光纖的傳輸量頓時加倍，直到接取端再利用分光的技術（DeMux）將各個波長分開，各取所需。而「高密度波長多工技術」（Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM），更可以將十六個波長以上的光訊號彙整到同一條光纖中進行傳輸，簡單來說可將之視為WDM技術的升級，國際間各領導廠商的藉由DWDM技術，展開傳輸容量的競賽，目前現行技術已可將多達1010個波長融入單一光纖中進行傳輸，甚至更多波長以上的DWDM實驗技術亦已由美國貝爾實驗室發表。

此項技術的不斷提昇，對寬頻化的執行業者無疑是一項福音，因為這項技術可為他們省去再次舖設光纖的大筆費用（光纖網路中最龐大的支出），且僅需支付升級設備的成本，即可獲得相當於舖設好幾條光纖的效果。根據Strategies Unlimited的數據顯示，以頻寬擴充為八倍，建置500 km為例，升級WDM設備的成本不到重新建置光纖成本的百分之一，而若以既有但尚未利用的光纖進行估算，升級WDM設備的成本僅為開啟全新光纖成本的八分之一，這也是為何WDM技術如此獲青睞的主因之一。

全球共築光纖到戶的美夢

根據所羅門美邦所公佈的資料顯示，為了達到寬頻到家的美夢，全球已鋪設的光纖總長度已超過一億英哩，使用率卻僅僅約5％，驗證了這幾年大家對於頻寬發展的過度樂觀，同時也點出了「骨幹網路頻寬存貨嚴重，用戶端頻寬需求不足」之失調現象。而由於北美是全球光通訊產業發展的龍頭，光是該地區的「暗光纖」 （dark fiber），就高達90％，從(表一)可以看出，以AT&T等為主的北美前幾大電信業者近年所規劃佈建哩數，完成比例都超過七成，其中Global Crossing, Qwest以及WorldCom更高達100％，但使用比率最高也僅僅32％，甚至360Networks僅1％的使用率。

(表一) 北美電信服務業者光纖佈建狀況＜資料來源：IEK整理自電子時報＞