有關光電子產業發展論文

論文關鍵詞：世界光電子技術和產業的發展；我國的光電子技術和產業

論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用於長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯、光資訊處理、激光加工、激光醫療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業的發展。

如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等爲代表的資訊技術的高速發展，改變了人們的生活方式，使得知識經濟初見端倪，那麼隨着資訊技術的發展，大容量光纖通信網絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業以比微電子產業高得多的速度發展，誰在光電子產業方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產業，第一是光電子產業，第二是資訊通信產業，第三是健康和福利產業……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之後再次推動人類科學技術的革命。

1世界光電子技術和產業的發展

光纖通信技術的發展速度遠遠超過當初人們的'預料，光纖已經成爲通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處於初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分複用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優點）已取得突破性進展並得到廣泛的應用。現在DWDM系統和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由於波分複用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，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，給全球的通信業帶來蓬勃生機。爲此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業，對國民經濟的發展起着越來越大的作用。美國光電子產業振興協會估計，到2003年，光電子產業的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨幹網帶寬提出越來越高的需求，爲滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的資訊運載量（現在主幹網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，並已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發展波分複用技術，增加光纖內通光的路數（光波分複用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分複用技術的普遍運用爲光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無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售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分複用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業化，但是全光交換將在幾年內成爲市場主流，報告也指出儘管光學部件市場被大公司所佔據，但仍有創新性公司進入的可能。

2我國的光電子技術和產業

近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支援下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處於世界領先地位。國內光電子有關產業基地在光電子器件、部件和子系統（如激光器、探測器、光收發模組、EDFA、無源光器件）等已經佔領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發展基地和本領域高技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白，打破國外產品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。

摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統必需的關鍵部件，國內企業產品佔國內市場40%的份額。我國也是目前國際上少數幾個有能力研製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紅光激光器已產品化和商品化並批量佔領國際市場。國內移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產器件，國產1.55μmDFB激光器戰勝了國外器件，佔領了100%的國內市場。

但是，我們應當認識到在我國光電子技術發展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲等高技術產業的關鍵部分，但在整個系統和設備成本中所佔的比重較小，其產值較低，目前科研開發主要處於跟蹤和小批量生產階段，光電子產業所需的規模化、產業化生產技術目前還未有實質突破；國內研究生產的光電器件和部件有相當部分還未能滿足整機和系統的要求，導致國外器件佔據國內市場相當多的份額；在機制上仍未擺脫科研、生產、市場相互脫離的狀況。

我國在光電子技術方面是與國際水平差距相對較小的一個領域，與世界發達國家幾乎同時起步。但是我們應該清醒地認識到我國製造技術的落後和材料水平有限，而國際上光電子產業已經進入加速發展階段，留給我們的時間只有三到五年，如果我們不在目前產業化的技術發展階段進入，就會失去大好時機。機不可失，時不再來，到產業化後期時將要花數倍的力量才能彌補，也許會徹底失去時機，受制於人。

如果一個國家在一代元件上沒有足夠的投資以發展自主能力，就會給外國競爭者提供進入並佔領下幾代技術市場的機會。因而在關鍵器件、部件等方面，要透過引進社會資金和風險投資，知識產權入股、開發人員持股等方式加快我國光電子成果的產業化步伐，鼓勵科研人員成果轉化。只要貫徹有“有所爲，有所不爲”的方針，狠抓創新和高技術成果轉化，打破行業界限，按市場機制聯合國內相關研究和開發單位，共同作好光電子產業化的工作，就一定能發展我國的光電子事業，有望在研究上取得突破，在產業上形成規模經濟，取得我國在該領域應有的市場份額。