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光电子产业全国现状www.01378l.com

发布日期:2020-01-23 08:06   来源:未知   阅读:

  光电子产业全国现状_能源/化工_工程科技_专业资料。光电子产业全国现状及思考 王双保 徐智谋 纲 要 1.“光谷热”在中华大地兴起 2. 光电子学和光电子产业 3. 厦门光电产业的基础和条件 4. 发展我国光电产业的战略思考 1.“光谷热”在中

  光电子产业全国现状及思考 王双保 徐智谋 纲 要 1.“光谷热”在中华大地兴起 2. 光电子学和光电子产业 3. 厦门光电产业的基础和条件 4. 发展我国光电产业的战略思考 1.“光谷热”在中华大地兴起 1.1)2000年首先建立“武汉 .中国光谷” 东湖开发区 2001-2005 信息光电子 投入135亿 形成590亿 能量光电子 投入45亿 形成190亿 存储传感光电子 投入40亿 形成160亿 软件与商务 投入20亿 形成110亿 共投入240亿 形成1050亿 ? 1.2)2000年12月建立“广东光谷” 广州中心,珠江三角洲腹地,5-10年建成光电子产业带,支柱产业 四个中心:测试、交易、研发、服务 建立 11个主攻方向:光纤、DWDM、芯片、晶体、信息处理、显示、加工、医疗 五大措施:管理服务,多层社会化投入,人才,研发生产环境,政策 1.3)其它省市也纷纷建立“光谷”或光电产业基地 (1)长春“光谷”:长春光机所、长春物理所 (2)北京“中关村”:半导体所、北大、清华 (3)上海“光电工业区”:浦东、曹河烴、各所、大学 (4)重庆“光谷”:重庆大学、44所等 (5)山东“光电工业区”:山东大学 (6)福州“光电工业区”:物构所、华科、光学晶体 863光电子成果转化基地: 北京:机制改造,海特、福创 上海:浦东 蓝色LED,DWDM泸光片 长春:LD泵浦绿色激光器,计委1000万元拨款、2800万元贷款 深圳:官产学研,飞通,收发模块,CATV接受组件,99年销售 4500万元、创汇500万元、利税1200万元,EDFA,DWDM,蓝色LED。 石家庄:汇能立德,高亮度LED,投1亿,年销1.8亿,利润6千万 武汉:武邮知识产权,收发模块,99年销2亿,占30%;华中SOA 1.4)什么是“光谷”?什么是光电产业? “光谷”是从“硅谷”引申而来。 “硅谷”是美国加州以加州大学为核心发展起来的产学 研相结合的微电子学研究基地和微电子产业的基地。 “光谷”是产学研相结合的光电子学研究基地和光电子 产业的基地。 “电子学”:研究电子的运动、作用和应用的科学。 电学 电子学 电子技术 电子工程 电子产业 “光子学”:研究光子的运动、作用和应用的科学。 光学 光子学 光子技术 光子工程 光子产业 “光电子学”:研究光子和电子的运动、相互作用和应 用的科学。(光子和电子难以分开,铁算盘热血传奇私服发布网站 传奇私服怎么刷属性,相互作用和转化) “光电子产业”:是光电子学在各个领域中应用时所形 成的工业。(通信、显示、能量、医疗、娱乐…..) 2. 光电子学和光电子产业: 2.1)光电子产业的分类: 从应用领域分类: (1)信息光电子产业:光(纤)通信、光电转换 (2)能量光电子产业:大功率激光器和激光加工 (3)显示光电子产业:LDE、LEC、摄像、成像 (4)医疗光电子产业:各种医疗设备、元器件 (5)娱乐光电子产业:各家电、音响、娱乐设备 (6)军事光电子产业:各种军用光电设备。 从结构领域分类: (1)光电材料:光学、半导体、电磁学,光纤….. (2)光电元器件:各种有源元件、无源元件 (3)光电整机:各种光电器件的整机 (4)光电工程系统:由各种光电器件整机组成的工程系统 產品介紹 光電元件 : ? 發光元件 ─ 雷射二極體、發光二極體 ? 受光元件 ─ 光二極體與光電晶體、電 荷耦合元件、 接觸式影 像感測器、太陽電池 ? 複合元件 ─ 光耦合器、光斷續器 下一張 產品介紹 光電顯示器 : ? 液晶顯示器(LCD) ? 發光二極體顯示幕(LED Display) ? 真空螢光顯示器(VFD) ? 電漿顯示器(PDP) ? 有機電激發光顯示器(OELD或OLED) ? 場發射顯示器(FED) 下一張 產品介紹 光輸出入: ? 影像掃描器 ? 條碼掃描器 ? 雷射印表機 ? 傳真機 ? 影印機 ? 數位相機 下一張 產品介紹 光儲存: ? 裝置 ─ 消費用途、資訊用唯讀型、資 訊用可讀寫型 ? 媒體 ─ 唯讀型、可寫一次型、可讀寫 型 下一張 產品介紹 光通訊 : ? 光通訊零組件 ─ 光纖、光纜、光主動 元件、光被動元件 ? 光通訊設備 ─ 光纖區域網路設備、www.01378l.com,電 信光傳輸設備、有線電視光傳輸設備、 光通訊量測設備 下一張 產品介紹 雷射及其他光學應用 : ? 雷射本體 ? 工業雷射 ? 醫療雷射 ? 光感測器 下一張 產品介紹 LCD產品種類: TN(第一級):「七五」時期以TN為主,是培養後期 LCD廠主要技術來源。 STN-LCD(第二級):「八五」時期為立研發基礎,TN 型顯示器的進階。 TFT-LCD(第三級):「九五」時期以TFT為攻關主力, 與一、二級的驅動方式不同。 下一張 2.2)光电产业国际市场分析(单位:亿美元): 1999年:1800亿 显示:43.8% 通信:18.7%、增速22.3%激光:18亿 (2003年达30亿),总增长率:15%。中国:50亿美元 专家预计10年内全球光电子产业达5000亿美元产值,成为全球最大产业 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? §? ÷? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ¨? ? ? ¤? ? ? ? ? ? ? ? 1996? ê 1997? ê 1998? ê 1999? ê 2.3)发展光电产业的必要性 ? 光子和电子性质的比较 特征 静止质量 运动质量 传播速度 时间特性 空间特性 粒子特性 电荷 电子 M0 (9.1*10-31 g) m 小于光速C 具有时间不可逆性 光子 0 h?/c 在线cm/s 具有时间可逆性 不具有高度空间局 域性 具有高度空间局域性 费米子 -e (1.6*1019库仑) 玻色子 0 (不带电) 光子传递信息的特点: (1)极快的响应时间可用于超高速、宽带通信: 光子静止质量为零、在真空中以光速运动,不受电路中RCL时间常数的 限制。光子响应时间可短达10-15秒,即fs量级,而电子器件及系统最快 的响应时间为10-9秒,即ns量级,两者相差100万倍。 这在将来的光计算机等关键技术中将发挥巨大作用。1990年美Bell 实验室完成世界第一台数字光处理器中光开关速度达 10亿次/秒。正推广 2.4Gb/s的光通信系统,并向10 Gbit/s迈进,在开发100Gbit/s。 (2)传输信息容量大: 光子传输信息时具有时间可逆性、不具有高度空间局域性,使它可以形 成向前和向后的共轭波,以补偿光纤传输中所产生的崎变和失真。利用 这方法可实现孤子传输,理论上可实现无损耗通信。 目前光纤通信正从第二代1.31微米波段零色散单模光纤向第三代1.55微 米波段低损耗色散单模光纤作换代发展。传输容量从1978年的10Gb/s.km 以每年10倍速度提高,1986年达1Tb/s.km。 理论已证明,一个光子在室温下可携带30bit的信息量并随温度 的下降而以指数形式增加,以至达到无限值。 所以,理论上可以讲: “光子通信有望借助一个光子将无穷多信息传输给无穷多受信者”。 (3)高抗干扰、高可靠性: 光子不带电荷,光纤不和受外界电磁波相互作用,光纤通信 具有高抗干扰、高可靠性。 光子与光子之间不容易发生交互作用,光束可以在光纤中交叉 通过而互不影响,这个特性被利用来波分复用,使在一根光纤实 现多波长通信,大大提高了光纤的通信容量和利用率。 (3)高抗干扰、高可靠性: 光子不带电,光纤不受外界电磁波作用,光纤通信具有高 抗干扰、高可靠性。光子之间不交互作用,光束可在光纤中 交叉通过而互不影响。这个特性被利用来波分复用,一根光 纤实现多波长通信,大大提高了光纤的通信容量和利用率。 (4)光储存具有储存量大、速度快、密度高、误码率低的优点 总之,超高速、抗干扰、大容量、高可靠性 是光子技术的特点。 必须指出:至今完全脱离电子的全光子过程、光子技术和 光子产业还未实现。 其原因: 1.光子技术还不成熟,实现全光信息技术 上还有各种困难。 2.电子和光子是一对具有高度互补的“孪生兄弟”: 电子能态的改变导致光子的发射,而光子被物质 吸收将 引起电子系统能态的变化产生自由的电子。 光子学和电子学的关系也是如此,它们实际上总 是 互相依存、互相补充、互相促进的。 所以通常将光子学和电子学结合在一起称为光电子学; 因它主要应用于信息领域所以又称为信息光电子学。 由它所发展的技术和产业简称为光电技术和光电产业。 4. 信息光电子学的应用: 信息光电子学以光和电相结合的崭新技 术进行信息的 收集、加工、发射、传输、接收、提取、储 存、显示和分配等, 在工农业、科技、军事和生活等几乎所 有领域都有广泛的应用。 信息光电子产业将实现通信、科技、国防、教育 现代化,带动工业革命、技术革命、军事装备革命, 从而影响人类的生活和整个国民经济的发展。 各种 应用 系统:计算机网络、 光纤通信、CATV网等 整机:光发射机、接收机 收发机、中继站等 器件:有源元件:LD、LED、PIN等 无源元件:耦合器、储存器、光波导等 材料:半导体材料、光介质材料、激光材料等 光电技术和应用金字塔 目前信息光子技术在向微光子技术、光电 集成技术方向迅速发展。它们代表了信息 光子技术在微光、光纤通信、光计算、光 信息储存等领域的应用。 1.微光子技术的发展: 2.光电集成技术的发展: 3.光纤技术的发展: 4.光盘技术的发展: 1.微光子技术的发展: 微加工 --- 微工程 ----- 微电子、微机械、微光学 ●自聚焦透镜的出现为微光学发展奠定基础 ●阵列光学元件的发展开拓了微光学在信息领 域的广泛应用 ●集成微光学器件是微光学发展的新方向 2.光电集成技术的发展: ?微电子 --- IC 光电子 ---- OEIC 微光子---- PIC 超晶格理论 能带工程 量子效应光电器件 超薄材料技术 ?态密度阶梯分布 --- 激子存在 --- 非线性光学效应 --- 多功能光电 器件: ? 量子阱激光器、垂直腔面激光器、自电光效应器件、 光开关、光 储 存、光逻辑? ? 介质光栅发射器 --- DFB激光器---- 为PIC发展奠定基础 光电器件“革命” 各种OEIC器件: LD+PD(探测器) LD+MD (调制器) LD+OA (光放大器) LD+GR(光栅) PD+GR(光栅) PD+WG(光波导) PD+AP(放大器) PIN-FET,PIN-HBT LD+WG(光波导)PIN-HEMT, SMS-HEMT 3.光纤技术的发展: 光纤应用:通信介质、传感器、激光器、 医疗、 艺术 光纤发展方向:低损耗、多功能化 光介质:损耗20dB/km 降到0.2dB/km以下 多模光纤:偏注入技术、中心注入技术, 1Gb/s、2km 单模光纤:低成本化,0.2$/km 特殊光纤:掺稀土、色散管理、宽带色 散补偿、大面积、多芯、全 波、塑料 我国光纤产业:光纤芯生产严重不足,光缆产品过剩 4.光盘技术的发展: 光盘储存的优点: 高速、高储存密度、高可靠性、高适应性 光盘储存的发展方向: 短波全光光盘、三维立体储存 3. 厦门光电产业的基础和条件 ? 半导体材料和芯片研制与生产: – 三安电子:投资约2亿人民币,MOCVD,超净厂房 – 生产GaN基蓝色宽带材料、InGaAlP高亮度红、黄材料 – 生产高亮度蓝色LEDs、高亮度红、黄光、白光LEDs – 将生产InP基材料,高效率太阳电池,探测器等 – 是我国目前GaN基蓝色宽带材料和器件投入最大的厂商 – 厦门联创:进行各种专用集成电路的电子自动化设计、委托代工等 – 在国内已经有一定影响 – 厦大微机电中心:投资约7千人民币,建立了超净硅平面工艺研制线 – 进行MEMS、传感器、IC、光电器件芯片的设计和研制 ? – 厦大光子中心:投资约2千人民币,建立MOCVD、超真空CVD设备 – 进行蓝色激光器、硅基发光器件、GeSi/Si 、光电器件芯 – 片的设计和研制 光电显示芯片的封装: -华 联 电 子、光 莆 光 电、哈 特 光 电 : 封 装 各 种 发 光 二 极 管、 数 码 管 、 光电耦合器、 遥控器等。 华联电子是国内最大的发光二极管封装厂家之一,产 品 部分出口; LCD冷阴极背光源:液晶显示屏 光纤通信芯片的封装: - 三优光机电封装长波长 PIN光电探测器、PIN-TIA探测放大组件; 德佳光电子封装半导体激光器(650nm等) 光纤和无源元件: - 安特光电子、 光缆厂、奥凯光电、鸿协光缆等。 生产各种光纤耦合器、衰减器、分路器、光纤跳线、光纤接口、各种规格的石英 安特光电子在无源元器件方面是全国有一定的知名度。 鸿协光缆是全国较早开发塑料光纤及其元器件的厂商。 光存储元器件: -DVD福建光盘、厦新、万利达等CD、DVD技术 其它:瑞华电子、巨茂光电、CMOS等 光通信整机: -福信集成光电子:光纤收发器、光纤网卡、集线器 是全国最早开发光纤收发器的企; -厦华电子:手机、移动通信光纤直放站; -瑞科电子:移动通信光纤直放站; -显能光电:有线电视光接收机、双向光工作站、光纤 收发器等。 总之,厦门已经有了光电产业产生和研制的基础, 有些企业已经在国内占有一席之地。 但是大部分企业还处于起步阶段、投资不 大、规模较小、技术力量薄弱。 政府重视和支持不够! 4.加速发展我国光电产业的建议: ? 1. 应充分认识它在四化过程中的重要性, ? 抓住机遇,加大投入力度 ? 2. 应认真借鉴微电子产业的经验教训, ? 发展我国光电产业 ? 3. 加强创新性的基础研究工作,推动学科发展 ? 4. 以“三网合一”和“三机一体”巨大的市场需求, ? 带动光电产业 ? 5. 以政府为主导,企业为主体发展光电技术和产业 加速发展我国光电产业的建议(续): ? 6. 发展光电器件的封装产业是积累原始资金的有效途径 ? 7. 光电基础材料的产业化是发展我国光电产业的关键 ? 8. 加强与国际光电和光通讯产业界的交流、合作,共同发展 ? 9. 开展国际合作,引进、消化、吸收、提高,走共同发 展之路 ? ? 10. 多渠道加速培养信息光电子的专门人才,确保可持续发展 ? 11. 以市场为导向,产学研相结合,加速科研成果转化

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