光电子产业

第81页第七章第七章第七章第七章光电子产业光电子产业光电子产业光电子产业第一节第一节第一节第一节光电子产业热潮光电子产业热潮光电子产业热潮光电子产业热潮光电子产业包括了与光电子技术有关的五类产业（具体分类见表7.1）。目前，世界光电子产业总产值已经超过1700亿美元，据美国光电子产业振兴协会预计，这一数字到2003年将达到2000亿美元，到2010年将超过4500亿美元。光电子产业将成为21世纪世界上最重要的产业之一，并成为衡量一个国家经济发展和综合国力的重要标志。美国商务部指出：“90年代，全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展，谁在光电子产业方面取得主动权，谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。表表表表7.17.17.17.1光电子产业分类表光电子产业分类表光电子产业分类表光电子产业分类表（1）平面显示元件1）液晶显示元件；2）发光二极管显示元件；3）荧光屏；4）电致发光显示元件（2）光电元件1）发光二极管：2）光探测元件；3）太阳电池1、光电子材料与元件产业（3）光电材料1）特种光学玻璃；2）特种光塑料；3）特种光学晶体；4）特种光学材料；5）半导体光电子材料、外延用源材料（1）光输入和输出设备1）图像扫描仪；2）表格阅读机；3）文字识别机；4）条码扫描仪；5）数码照相机；6）激光打印机；7）激光复印机；8）光传真机1）设备a.光盘机；b.光卡机2、光信息(存储)产业（2）光存储2）光存储介质a.CD；b.VCD；c.LD；d.CDROM；e.MO；f.DVD；g.CD-R；h.其他（1）系统和设备1）光纤传输设备；2）光纤区域网络设备；3）光纤通信检测与监控设备；4）光纤信息施工设备；5）终端设备；6）光纤CATV系统1）单模、多模光纤2）光纤连接器3）光有源器件a.光放大器；b.光源-光纤耦合器件；c.光源-探测器耦合器件；d.光源TO封装器件、探测器TO封装器件、光泵浦器件3、光通信产业（2）元器件4）光无源器件a.光耦合器；b.光开关；c.光衰减器；d.光隔离器；e.分光器；f.波分复用器等（1）激光器1）半导体激光器；2）固体激光器；3）气体激光器；4）染料激光器；5）准分子激光器（2）激光应用1）激光工业应用；2）激光医疗应用；3）激光军事应用；4）科研应用；5）其他应用4、激光器与激光应用（能量、医疗）（3）光传感器1）光电传感；2）声光传感；3）光纤传感；4）其他5、光学器材（1）望远镜；（2）显微镜；（3）照相机；（4）透镜、反射镜等资料来源：刘颂豪“21世纪的光电子产业”《光电子技术与信息》第13卷第5期，2000年10月。第82页一、世界光电子产业发展概况一、世界光电子产业发展概况一、世界光电子产业发展概况一、世界光电子产业发展概况光电子技术在20世纪取得了一个个突破性进展，市场潜力巨大，产值迅猛增长。根据光电子工业发展协会(OIDA、美国)1995年的统计资料，世界光电子市场概况如表9.2所列举，总市场值为852亿美元，主要市场为北美、欧洲、日本等。占大部分市场的光电子产品为光存储、光电输入及输出、光通信、光电材料和元件(平面显示器包括在内)，以及光学和激光器件。到2000年，世界光电子产业总市场值5年中增长了约1倍，见表9.3(光电子学工业发展协会PIDA)。主导产品已有变化，以光通信、光存储、光电输入出、光电显示和光电元件为主。预计到2003年将超过2000亿美元，2010年将超过4500亿美元。光电子产品的市场主要在北美和欧洲，而光电子产品的生产主要在以日本为首的亚洲。日本国内光电子生产规模几乎占了世界市场的1／3。最近5年来，台湾和韩国的光电子产业发展迅猛，光盘及光盘机、显示器和光电扫描等已取代日本，占国际首位。2000年台湾地区光电子产业达到1130亿美元的产值。我国光电子产业近5年来的发展速度也很快，1995年总产值约10亿多美元，而2000年已达到100亿美元，年增长速度超过50％。表表表表7.21995年世界各区域光电市场概况年世界各区域光电市场概况年世界各区域光电市场概况年世界各区域光电市场概况单位：百万美元，（）内为百分比区域产品项目北美地区欧洲地区日本其他合计光学材料及元件4260（26）2130（13）6390（39）3640(22)16384(100)光学器材1285(39)923(28)659(20)428(13)3295(100)光信息（光存储及输入输出）19209(38)12639(25)7582(15)11121(22)50549(100)光通讯3829(38)3321(32)2285(22)839(8)10224激光及其它光应用1896(40)1375(29)1185(25)284(6)4740(100)合计30479(36)20386(24)18051(21)16276(19)85192(100)资料来源：OIDA表表表表7.3世界光电子产业各分项市场值统计世界光电子产业各分项市场值统计世界光电子产业各分项市场值统计世界光电子产业各分项市场值统计单位：百万美元1998年1999年2000年2003年产品/年市场值市场值成长率市场值成长率市场值成长率光电元件121171336110.3%1477310.6%2048511.5%光电显示器165711964518.6%2234213.7%3282413.7%光电输出入265602997812.9%308923.1%337073.0%光储存271473165316.6%345399.1%407565.8%光通讯321763838919.3%4614029.2%7874420.0%激光及其它光电应用7834864110.3%953810.4%123249.0%合计12240414166915.7%15822411.7%21884011.5%资料来源：PIDA二、光电子产业发展热潮二、光电子产业发展热潮二、光电子产业发展热潮二、光电子产业发展热潮光通信、光存储和光电显示技术的兴起和它们在近20年来的飞快发展，已使人们认识到光电子学技术的重要性和它广阔的发展前景。各国都高度重视光电第83页子技术与产业的发展，纷纷采取积极措施，形成了全方位的竞争格局。美国将光电子确定为国家重点发展技术，并建立了若干个光子学技术中心以及位于亚利桑那大学的“美国光谷”。法国国家科研中心、法国电信公司和阿尔卡特公司1997年在巴黎南部联合建立了国家级光电子技术基地，成为法国光电子技术领域具有国际先进水平的研究与开发中心。德国确定光电子是21世纪初对保持德国在国际市场上的先进地位至关重要的九大关键技术之一。日本通产省早在1981年就联合13家大公司投入1.5亿美元组建光子技术研究所。澳大利亚集中10个重要单位的力量成立了光子联合研究中心，重点开拓信息技术和新产品。三、光电子产业发展新趋势三、光电子产业发展新趋势三、光电子产业发展新趋势三、光电子产业发展新趋势目前，世界光电子产业呈现出新的发展趋势：·光通信向超大容量、高速率和全光网方向发展。超大容量DWDM的全光网络将成为主要的发展趋势。·光显示向真彩色、高分辨率、高清晰度、大屏幕和平面化方向发展。·光器件的发展趋势是小型化、高可靠性、多功能、模块化和集成化。光子计算与光信息处理产业、全光电子通信产业、光子集成器件产业、聚合物光纤光缆产业、聚合物光电器件产业和光子传感器产业等，将成为未来光电子产业发展的重要组成。第二节第二节第二节第二节中国的光电子产业中国的光电子产业中国的光电子产业中国的光电子产业————————“光谷”计划“光谷”计划“光谷”计划“光谷”计划一、中国光电子产业的发展一、中国光电子产业的发展一、中国光电子产业的发展一、中国光电子产业的发展中国光电子技术自“六五”开始起步，1987年科技部把信息光电子列入“863”计划后，得到了快速发展。目前，中国光电子技术的研究水平已大体上趋于与国际同步发展的态势，相关产业开始崛起并呈现出一定的发展势头。已基本掌握了信息光电子领域中主要关键技术，量子阱光电子器件和单元技术的整体研究开发能力已达到国际先进水平。在光电子技术及产品应用方面，已具备较好基础，建成了网络规模为世界第二的通信网络，国产的通信传输、交换、路由等系统设备亦进入世界先进水平，并已形成一定产业规模。同时，中国还培养了一批高水平的光电子技术的研究开发骨干队伍，形成了较完整的配套研究开发及生产体系。逐步形成了以中国科学院半导体所、信息产业部武汉邮电科学研究院、信息产业部电子13所、信息产业部电子44所、中科院长春光机所、上海光机所及清华大学、北京大学、吉林大学、天津大学、东南大学、南开大学、华中科技大学等为代表的光电子技术研究和开发队伍。中国光通信技术产业与世界先进国家的差距只有2-3年。经过改革开放以来多年的努力也培养出一批产业和骨干企业，主要有：武汉烽火集团、武汉长飞公司、深圳飞通光电子技术有限公司、深圳天马微电子公司、深圳开发科技股份有限公司、北京海特光电子公司、福创公司、河北立德电子有限公司、汇能公司、长春新产业公司、长春彩晶公司、郑州雪城公司、上海北大蓝光公司、博为公司等等。第84页2000年中国光电子产业产值超过800亿元。1、存在差距：我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域，与世界发达国家几乎同时起步。差距主要表现在：第一，器件综合水平差距较大。目前，我国在通信领域内常常是自己搞系统，而器件依靠进口。在光电子技术中，器件产品是代表一个国家技术水平的关键。今后通信、信息系统的发展对光电子的器件及其集成技术的依赖程度将越来越高，这就使得单纯搞系统的做法变得越来越没有发展空间。第二，在研发水平和产业化能力上，与发达国家的差距则表现为，后者已经开始向集成化转变，而我国尚不能迅速及时把研究成果转化为生产力，且创新能力差。研发仍处于跟踪科研阶段，是按发达国家的游戏规则在发展，产品多限于低附加值范围，缺乏重大创新的自主知识产权的技术和产品。第三，技术实力不足。光电子产业过于“基础”、过于“高难”，属于“技术推动”之列，中国的技术实力不足，产业的发展主要以市场来拉动，技术主动推进型的发展较少。第四，资金不足和人才匮乏是制约我国光电子产业发展的两道“瓶颈”。主要是从事基础研究的人才严重匮乏，缺少国家风险投资管理体系和风险投资的专门管理人才及有胆识的企业家，资金投入不足，严重制约了我国在研发方面的进展。第五，在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。2、发展机遇：光电子技术作为一个高科技，它对中国的意义不仅仅在于创造新的经济增长点，而是为中国今后的经济发展寻找了一个新的途径。当前，我国面临光电子产业发展的最好时机，如果我们能够迅速进入并取得成功，中国在新一代通信技术中就会在国际上取得举足轻重的地位。第一，无论从世界范围或从我国国内基础条件来看，光电子技术及其产业前景十分广阔，市场需求迅速增长。第二，目前在国际上，光电子产业的发展，特别是很多光电器件的发展仍然处于初级阶段，中国及时有效的行动，完全可以在国际市场上取得领先的地位。第三，中国光电子在科研和技术进步方面已进入世界先进行列，为产业化提供了一定知识基础，产业化或扩大产业化是当务之急。第四，国际光电子产业处于低谷，发达国家为降低成本，光电子产业的制造业向外转移。因此，国家信息产业部以及各地方政府都非常重视光电子产业发展战略的研究，精心制定发展规划，力争我国光电子产业形成自主开发、能参与国际竞争、占领国际市场的规模产业。二、中国光电子技术及产业发展目标和重点二、中国光电子技术及产业发展目标和重点二、中国光电子技术及产业发展目标和重点二、中国光电子技术及产业发展目标和重点1、发展目标：我国光电子在未来十年的发展目标是：在基础研究方面，保持与国际先进水平同步发展的态势并力争有所超越、创新；在研发和产业化方面，突破若干关键技术，解决制约我国光电子产业发展的瓶颈，促进现有技术产业化，建立起光电子产业群体，实现可持续发展。按照各地规划和总的发展目标“十五”期间共投入资金超过1000亿元，其第85页中光显