有關(guān)光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展論文
論文關(guān)鍵詞：世界光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；我國的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)
論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長(cháng)距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯(lián)、光信息處理、激光加工、激光醫療和軍事武器裝備，預期還會(huì )在未來(lái)的光計算中發(fā)揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術(shù)及光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
如果說(shuō)微電子技術(shù)推動(dòng)了以計算機、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術(shù)的高速發(fā)展，改變了人們的生活方式，使得知識經(jīng)濟初見(jiàn)端倪，那么隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡(luò )的建設，光電子技術(shù)將起到越來(lái)越重要的作用。美國商務(wù)部指出：“90年代，全世界的光子產(chǎn)業(yè)以比微電子產(chǎn)業(yè)高得多的速度發(fā)展，誰(shuí)在光電子產(chǎn)業(yè)方面取得主動(dòng)權，誰(shuí)就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類(lèi)似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產(chǎn)業(yè)，第一是光電子產(chǎn)業(yè)，第二是信息通信產(chǎn)業(yè)，第三是健康和福利產(chǎn)業(yè)……”，可以斷言，光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動(dòng)人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的革命。
1世界光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
光纖通信技術(shù)的發(fā)展速度遠遠超過(guò)當初人們的預料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業(yè)務(wù)經(jīng)光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來(lái)看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒(méi)有完全開(kāi)發(fā)出來(lái)。目前，各種新技術(shù)層出不窮，密集波分復用技術(shù)（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長(cháng)的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術(shù)（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點(diǎn)）已取得突破性進(jìn)展并得到廣泛的應用�，F在DWDM系統和光傳輸設備中，光電技術(shù)的比例將從過(guò)去比重不到10%達到90%。一種全新的、無(wú)需進(jìn)行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術(shù)和摻鉺光纖放大器技術(shù)的進(jìn)展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來(lái)蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術(shù)已形成一個(gè)快速增長(cháng)的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著(zhù)越來(lái)越大的作用。美國光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會(huì )估計，到2003年，光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達2000億美元。
Internet應用的飛速增長(cháng)對電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來(lái)越高的需求，為滿(mǎn)足需求的增長(cháng)，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復用技術(shù)，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實(shí)驗記錄已經(jīng)達到2.64Tbps）。波分復用技術(shù)的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長(cháng)的市場(chǎng)。無(wú)限戰略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場(chǎng)1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場(chǎng)份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷(xiāo)售額達2.9億美元，比去年增長(cháng)121%。整個(gè)激光器市場(chǎng)的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預測，北美市場(chǎng)光電子部件的市場(chǎng)規模將由目前的28億美元增長(cháng)到2003年的61億美元，約每年增長(cháng)18.5%。密集波分復用設備銷(xiāo)售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱(chēng)雖然10年內全光通信還不會(huì )全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內成為市場(chǎng)主流，報告也指出盡管光學(xué)部件市場(chǎng)被大公司所占據，但仍有創(chuàng )新性公司進(jìn)入的可能。
2我國的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)
近10年來(lái)我國光電子技術(shù)研究在國家“863”計劃和有關(guān)部門(mén)的支持下有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，在很多領(lǐng)域同國外先進(jìn)國家只有兩三年的距離，個(gè)別領(lǐng)域還處于世界領(lǐng)先地位。國內光電子有關(guān)產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統（如激光器、探測器、光收發(fā)模塊、EDFA、無(wú)源光器件）等已經(jīng)占領(lǐng)了國內較大的市場(chǎng)份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無(wú)市場(chǎng)保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)逐年有較大的增長(cháng)，個(gè)別產(chǎn)品還取得國際市場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品中的銷(xiāo)量最大的成績(jì)。我國相應研究發(fā)展基地和本領(lǐng)域高技術(shù)公司的許多產(chǎn)品填補了國內相關(guān)產(chǎn)品的空白，打破國外產(chǎn)品在市場(chǎng)上的`壟斷地位，同時(shí)爭取進(jìn)入國際市場(chǎng)。
摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統必需的關(guān)鍵部件，國內企業(yè)產(chǎn)品占國內市場(chǎng)40%的份額。我國也是目前國際上少數幾個(gè)有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領(lǐng)國際市場(chǎng)。國內移動(dòng)通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產(chǎn)器件，國產(chǎn)1.55μmDFB激光器戰勝了國外器件，占領(lǐng)了100%的國內市場(chǎng)。
但是，我們應當認識到在我國光電子技術(shù)發(fā)展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部分，但在整個(gè)系統和設備成本中所占的比重較小，其產(chǎn)值較低，目前科研開(kāi)發(fā)主要處于跟蹤和小批量生產(chǎn)階段，光電子產(chǎn)業(yè)所需的規�；�、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)目前還未有實(shí)質(zhì)突破；國內研究生產(chǎn)的光電器件和部件有相當部分還未能滿(mǎn)足整機和系統的要求，導致國外器件占據國內市場(chǎng)相當多的份額；在機制上仍未擺脫科研、生產(chǎn)、市場(chǎng)相互脫離的狀況。
我國在光電子技術(shù)方面是與國際水平差距相對較小的一個(gè)領(lǐng)域，與世界發(fā)達國家幾乎同時(shí)起步。但是我們應該清醒地認識到我國制造技術(shù)的落后和材料水平有限，而國際上光電子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入加速發(fā)展階段，留給我們的時(shí)間只有三到五年，如果我們不在目前產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)發(fā)展階段進(jìn)入，就會(huì )失去大好時(shí)機。機不可失，時(shí)不再來(lái)，到產(chǎn)業(yè)化后期時(shí)將要花數倍的力量才能彌補，也許會(huì )徹底失去時(shí)機，受制于人。
如果一個(gè)國家在一代元件上沒(méi)有足夠的投資以發(fā)展自主能力，就會(huì )給外國競爭者提供進(jìn)入并占領(lǐng)下幾代技術(shù)市場(chǎng)的機會(huì )。因而在關(guān)鍵器件、部件等方面，要通過(guò)引進(jìn)社會(huì )資金和風(fēng)險投資，知識產(chǎn)權入股、開(kāi)發(fā)人員持股等方式加快我國光電子成果的產(chǎn)業(yè)化步伐，鼓勵科研人員成果轉化。只要貫徹有“有所為，有所不為”的方針，狠抓創(chuàng )新和高技術(shù)成果轉化，打破行業(yè)界限，按市場(chǎng)機制聯(lián)合國內相關(guān)研究和開(kāi)發(fā)單位，共同作好光電子產(chǎn)業(yè)化的工作，就一定能發(fā)展我國的光電子事業(yè)，有望在研究上取得突破，在產(chǎn)業(yè)上形成規模經(jīng)濟，取得我國在該領(lǐng)域應有的市場(chǎng)份額。
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