光電子是支柱產(chǎn)業(yè)和發(fā)展基礎

陳良惠

中國工程院院士

光電子產(chǎn)業(yè)不但是蓬勃發(fā)展的國家支柱產(chǎn)業(yè)，更是其他傳統(tǒng)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎。

近年光通信產(chǎn)業(yè)已從谷底顯復蘇之勢，我國光通信系統(tǒng)在世界市場已有一定地位和份額，如華為、中興和烽火等企業(yè)在國內(nèi)外承包工程，顯出競爭實力。光纖到戶已經(jīng)進入技術突破和高速發(fā)展期。不過，國內(nèi)光纖光纜的產(chǎn)能尚待消化，包括器件結(jié)構(gòu)設計和材料生長在內(nèi)的光電子器件自主研發(fā)和工程化能力有倒退之勢，光電子器件產(chǎn)業(yè)還顯稚嫩，關鍵器件仍需依賴引進，應該引起足夠重視。
光存儲產(chǎn)業(yè)發(fā)展平穩(wěn)，對其狀態(tài)的評價還是老話：中國是公認的生產(chǎn)大國而非強國。光盤相關的專利費之痛，雖已成為正視自主創(chuàng)新的典型教材，不過，呼吁良久的基于藍光激光器的HD-DVD等具有極大市場的新興技術的迎頭趕上，還僅留在口頭上，至今尚未見強力布局。

光顯示產(chǎn)業(yè)由平板顯示器取代陰極射線顯示器的趨勢不可逆轉(zhuǎn)，在彩電和PC平板顯示器的市場上，PDP和LCD在質(zhì)量和價格上的競爭仍在繼續(xù)。全色LED顯示屏由于三基色LED的質(zhì)高價廉而充滿生命力，OLED技術方興未艾，已在小屏幕顯示的應用上發(fā)揮作用。用三基色的大功率激光實現(xiàn)大色域的顯示是值得重視的新的技術途徑，在高檔影院的大屏幕電影放映上可以率先得到應用，而三基色的大功率LED的放映機和投影儀可望做成袖珍型不但進入家庭，隨身帶與筆記本電腦配用也是可以期望的。
半導體照明在節(jié)能上的潛力已經(jīng)得到認同，我國在該領域，不論半導體照明燈具、景觀照明、礦燈等特殊應用，管芯和外延片的生產(chǎn)技術，大功率芯片水平，甚至MOCVD設備的研制都有長足進步，標準和專利研究都已開始，特別是硅襯底LED和熒光粉等方面的具有自主知識產(chǎn)權的研發(fā)，是突破國外專利包圍的成功一戰(zhàn)，應該給予積極的評價和繼續(xù)支持。

現(xiàn)在作為“十一五”國家重大專項的半導體照明已經(jīng)啟動，但由于去年開始，國際白光LED技術和電光轉(zhuǎn)換效率的突飛猛進，我們與國際的差距不但沒有縮小而是在繼續(xù)拉大，希望政府、產(chǎn)業(yè)界和金融界給予更大的關注和更強力的支持，讓半導體照明為國家的節(jié)能做出切實的貢獻。

光電功能材料研發(fā)強商品化弱

沈德忠

中國工程院院士

非線性光學晶體是重要的光電信息功能材料之一，是光電子技術特別是激光技術的重要物質(zhì)基礎。非線性光學晶體材料可以用來進行激光頻率轉(zhuǎn)換，擴展激光的波長；用來調(diào)制激光的強度、相位；實現(xiàn)激光信號的全息存儲、消除波前畸變的自泵浦相位共軛等。所以，非線性光學晶體是高新技術和現(xiàn)代軍事技術中不可缺少的關鍵材料。到目前為止，具有市場價值的非線性光學晶體有鈮酸鋰、磷酸二氫鉀、磷酸二氘鉀、碘酸鋰、磷酸氧鈦鉀、偏硼酸鋇、三硼酸鋰、鈮酸鉀、硼酸銫、硼酸銫鋰以及硫銀鎵、砷鎘鍺、磷鍺鋅等。隨著上世紀末全世界信息化浪潮的迅猛發(fā)展和光電子技術的廣泛采用，國內(nèi)外對光電功能晶體尤其是非線性光學晶體的市場需求劇增。2005年，全球非線性光學晶體市場規(guī)模已達8.561億美元。

我國在非線性光學晶體的產(chǎn)業(yè)化方面也取得了明顯進展，建立了一批專門生產(chǎn)、銷售非線性光學晶體的公司，LN、LT、KTP、LBO、BBO等晶體已實現(xiàn)了商業(yè)化，產(chǎn)品除滿足國內(nèi)需要外，還大量出口歐美一些國家。

我國是發(fā)明LBO、BBO、KBBF至首次用熔劑法生長出可實際應用的KTP大單晶的國家，但在非線性光學晶體商品化的國際競爭中并不處于優(yōu)勢地位。這主要是因為非線性光學晶體的商品是以相關的元器件形式進入市場的，而我們將晶體材料加工成所需元器件的技術比較落后，特別是通光面的精密拋光和高抗激光損傷減反膜的鍍膜技術，與國際水平差距較大。在一些高技術器件制備領域，例如準相位匹配變頻器的制備工藝方面，我們還沒有完全過關。以色列、瑞典向我國爍光公司購買KTP晶片，一塊長×寬×高為35mm×35mm×1mm的KTP晶片，售價是500美元，他們拿回去做成PPKTP(準相位匹配KTP)，就算成品率為50%，也可做成5只通光面為1mm×2mm、通光長度20mm的PPKTP，這種尺寸的PPKTP變頻器賣給中國的一些科研單位，每只是2300美元，總值11500美元，是購買我們KTP晶片所花的500美元的23倍！

由此可見，在今后發(fā)展我國的非線性光學晶體，促進產(chǎn)業(yè)化的工作中，除繼續(xù)大力研制性能優(yōu)異的新型非線性光學晶體，改進和完善現(xiàn)有的非線性光學晶體之外，還需大力發(fā)展非線性光學晶體器件加工的設備，加強器件加工能力，提高加工工藝水平，盡快掌握諸如準相位匹配變頻器件的制備技術，以光電子器件的優(yōu)勢來發(fā)揚我國非線性光學晶體材料的優(yōu)勢，才能在國際市場競爭中取勝。

能源短缺是光電子產(chǎn)業(yè)新契機

周炳琨

中國科學院院士

近年來，國內(nèi)光電子產(chǎn)業(yè)在迅猛發(fā)展,初步具備了與國外大公司競爭的能力。但是，國內(nèi)光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然面臨著不少挑戰(zhàn)。首先，除光通信外，其他光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較緩慢，如光存儲、光顯示、光照明、光傳感等；其次，很多光電子產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)沒有完整的產(chǎn)業(yè)鏈，附加值最大、科技含量最高的部件往往為國外企業(yè)所壟斷，企業(yè)自主創(chuàng)新能力有待進一步提高；第三，科研機構(gòu)與企業(yè)和市場結(jié)合不夠緊密，還沒有形成以企業(yè)為主體，產(chǎn)學研結(jié)合的技術創(chuàng)新體系。如何結(jié)合我國科技現(xiàn)狀發(fā)展光電子產(chǎn)業(yè)，為建設創(chuàng)新型國家貢獻力量是我們需要思考的問題。

就市場需要而言，光電子產(chǎn)業(yè)主要在以下幾方面可能有比較大的增長空間：光網(wǎng)絡和光接入網(wǎng)，如光纖到戶(FTTH)；光存儲中的藍光光盤存儲，光全息存儲；光顯示中的大尺寸LCD顯示器，OLED顯示器；半導體照明及太陽能電池利用；此外，在光纖傳感，醫(yī)療領域也有比較大的增長空間。

光電子產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了上世紀末的高潮，本世紀初的低谷，到現(xiàn)在應該說是又回到了正常發(fā)展的道路上。實際上光電子產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟，社會和國家安全的很多領域都有著廣泛的需求，在建設創(chuàng)新型國家的進程中，光電子產(chǎn)業(yè)的作用將越來越凸顯出來。

未來社會能源缺乏，這也是光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契機。平板顯示，半導體照明在節(jié)約能源上非常有優(yōu)勢。此外，隨著生活水平的提高，對于清晰度高、易于攜帶、健康低輻射的平板顯示器的需求必然會逐漸增加。半導體照明產(chǎn)業(yè)則是照明的綠色革命，這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將一日千里?，F(xiàn)在需要達到的主要目標有：首先要進一步提高發(fā)光效率，如果能達到150lm/W，半導體照明設備進入千家萬戶就有了基礎；其次是降低成本，如果半導體照明設備和現(xiàn)在傳統(tǒng)照明設備的成本能處在同一水平上，半導體照明設備就會有比較強的競爭優(yōu)勢；最后還應拓展特種LED照明產(chǎn)業(yè)，發(fā)展新的領域。

希望“烽火”和“華為”再多一些

周立偉

中國工程院院士

我想談談我近日到武漢開會并參觀武漢“中國光谷”的核心企業(yè)烽火科技集團以及華中理工大學國家重點實驗室后的一些感想。

烽火科技集團是從武漢郵電科學研究院發(fā)展起來的，是集光通信領域的通信系統(tǒng)、光纖光纜和光電器件的研究、開發(fā)、生產(chǎn)和銷售于一體的科研與產(chǎn)業(yè)實體。通過企業(yè)轉(zhuǎn)制，該集團繼承武漢郵電科學研究院在光通信領域的深厚技術優(yōu)勢，并發(fā)揚光大，在市場營銷和產(chǎn)業(yè)化能力上實現(xiàn)跨越式增長。他們的光傳輸系統(tǒng)設備和光纜產(chǎn)品的市場份額均位居國內(nèi)制造商前列，光無源器件和有源器件的產(chǎn)品的國內(nèi)市場占有率都名列第一，成為全球光器件的供應商。

我參觀烽火科技集團的情況后，我的感想是，作為中國的光電子企業(yè)，他們這條路是走對了。我覺得，以下幾點是值得學習的。

一是他們從武漢郵電科學研究院成長起來，有很好的底蘊，無論是理論基礎，還是研究實力上。因此，他們不斷有新的創(chuàng)意，并把創(chuàng)意化為成果，把成果化為產(chǎn)品。二是重視技術開發(fā)，有很強的實力。烽火科技集團在光電子設計與制造工藝上，已經(jīng)形成從材料生長到耦合封裝、測試全環(huán)節(jié)的工藝體系。三是重視專利和軟件開發(fā)。在ASIC設計上，已開發(fā)出幾十種包含自主專利的核心芯片。軟件開發(fā)與維護人員比例已超過系統(tǒng)設備研發(fā)人員總數(shù)一半以上。還參與國際電聯(lián)標準的制訂。四是積極參與國際市場競爭，有很強的市場營銷能力，打造自己的品牌，大力實施國際化戰(zhàn)略，不斷提高國際市場競爭力。

當然，這一切離不開人才，離不開堅強的領導班子以及他們的發(fā)展戰(zhàn)略。

我在武漢參觀訪問華中理工大學的光電子實驗室，發(fā)現(xiàn)他們的成果轉(zhuǎn)化和科技孵化工作做得非常好。一旦有技術成果成熟了，就立刻轉(zhuǎn)到公司開發(fā)，甚至成立新公司。

與他們相似的中國光通信領域行業(yè)，還有一個很有名的華為集團，非常欽佩華為，不過我沒有參觀過華為。

因此，我對中國的信息光電子的發(fā)展充滿信心，我衷心希望中國多出一些像烽火和華為那樣的企業(yè)。

產(chǎn)學研結(jié)合是跨越式發(fā)展必由之路

許祖彥

中國工程院院士

信息產(chǎn)業(yè)已成為我國第一支柱產(chǎn)業(yè)，光電子產(chǎn)品在信息產(chǎn)業(yè)中占有很大比重，就2004年的統(tǒng)計，我國的顯示器、彩電和激光視頻機等幾種光電子產(chǎn)品的產(chǎn)量已占世界總產(chǎn)量的一半以上，已形成大產(chǎn)業(yè)，但這些光電子產(chǎn)業(yè)的利潤率很低，僅為國外的幾分之一，呈現(xiàn)出大而不強的狀況。

在“國家中長期科學和技術發(fā)展綱要”啟動之際，我們應當在促進信息化與工業(yè)化良性互動的科學發(fā)展觀指導下，本著建設創(chuàng)新型國家的理念，發(fā)展我國的光電子產(chǎn)業(yè)，抓住光電子技術更新?lián)Q代迅猛發(fā)展中的機遇，尋找突破口，提高我國光電產(chǎn)業(yè)的競爭力。

例如顯示技術從上世紀30年代起，歷經(jīng)黑白顯示、彩色顯示，到現(xiàn)在的數(shù)字顯示，基本解決了高清晰視頻圖像的獲取、處理、存儲、傳輸和再現(xiàn)技術，但還沒有涉及顏色的高還原性問題，大色域覆蓋率的激光顯示近年的快速發(fā)展有可能促進顯示產(chǎn)品的更新?lián)Q代，形成新一代顯示技術。

為實現(xiàn)我國光電子產(chǎn)業(yè)的自主發(fā)展，政府的主導作用十分重要。在國際兼容條件下，增加自己產(chǎn)業(yè)競爭力，同時抓緊跨越發(fā)展，實現(xiàn)和開拓新市場，而產(chǎn)學研結(jié)合是跨越式發(fā)展的必由之路，大學和科研單位是知識創(chuàng)新的主體，企業(yè)是技術創(chuàng)新的主體，二者不可缺一，不能顧此失彼，十年長期戰(zhàn)略，我國光電子產(chǎn)業(yè)必將有由大變強的重大發(fā)展。