光电子将加大关键材料和核心器件研发力度

光电子技术是电子技术向光波段的延伸,是电子技术同光学相结合的产物,是电子技术的重要组成部分。近半个世纪以来,光纤通信、光存储、平板显示器、激光测量、全息技术等技术已经形成庞大产业,在国民经济各部门和人民群众生活中发挥了极其重要的作用,光电子技术已经成为现代信息社会的支柱技术之一。  

  我国光电子产业发展迅猛  

  我国光电子技术的发展始于20世纪50年代后期的硫化铅短波红外探测器、红外变像管、微光像增强器和光电倍增管等光电子器件的研究和1960年开始的激光器研究。在国民经济和国防建设需求的牵引下,前二十多年研究开发了一批光电子材料、器件和整机,以及相应的基础配套技术;后二十多年,在改革开放大好形势下,光电子技术得到长足发展,呈现出蓬勃发展的大好形势。  

  前二十多年,基本上靠独立自主、自力更生,由国家投资,在中科院和工业部门若干研究所、高等院校和个别工厂陆续建立专门的研究所、研究室或教研室,开展光电子技术研究,以任务带学科,针对国防建设和国民经济重大项目及其必需的基础配套技术开展工作。在基础配套方面,各种光电子和激光器件、红外材料、激光工作介质和非线性晶体、光学材料、光学薄膜、泵灯等产品和基础研究都取得很多成果,适应了有关整机系统的需要。在应用方面,“三抓”工程的光电经纬仪等光学观测与测量仪器(获1985年***科技进步特等奖)、战术激光测距仪、人造地球卫星激光测距仪、大地测量用的连续波激光测距仪、多种激光加工机、激光医疗仪、激光气象雷达、红外测温仪、主动式红外夜视仪等项目,研制出设计定型产品,正式投入使用,发挥了重大或重要作用;光纤通信、全息摄影等技术也取得初步成果。在完成国家任务的同时,培养了一大批能吃苦、善攻坚的科学技术骨干,为后来的发展奠定了较好基础。  

  改革开放二十多年来,国际国内形势发生了有利于科技发展的巨大变化,我国光电子技术得到突飞猛进的发展。在国家几个五年计划,特别是863计划的有力支持下,科研投资大幅度增加,科研条件显著改善,人员待遇不断提高,国内外学术交流活跃,技术合作加强,高水平科研成果不断涌现,光电子企业如雨后春笋般诞生和成长。  

  在光电子产业方面,形成了沿渤海湾、长江三角洲、湖北、珠江三角洲和东北等几个产业区。我国自行研发投入生产的光电子产品覆盖了激光、红外、光通信、光存储、全息、平板显示器、人工晶体和集成光学元器件等广阔领域,主要是为重点工程和新品研制配套,特别是研制和生产出了国外对我禁运的某些关键品种,解决了不少问题。 

  目前,我国招商引资建厂加工生产的各类光电子产品在全球产量中占有相当大的比重。 
 
  研发成功多种光电器件和材料  

  在器件和材料方面,我国研发了多种新型光电子器件和材料,原有器件实现了更新换代:  

  中小型固体激光器基本上从灯泵浦过渡到二极管泵浦,实现了全固态化,其效率、寿命和光束质量大幅度提高,基频输出平均功率已达千瓦级;光纤激光器单模光纤输出功率达千瓦级;激光器的倍频、变频、移频、选模、锁模、相位共轭、波长调谐等单元技术都有很大进步。  

  化学激光器输出功率已超过万瓦。  

  半导体激光器的工作波长扩展到蓝光、紫光和深紫外,大功率量子阱激光器效率达50%,单条功率达100瓦,阵列功率达千瓦级。  

  红外探测器从单元发展到多元,并进一步发展到焦平面阵列;响应波段从短波、中波到长波,从单色到双色和多色;非制冷长波红外探测器研制成功。  

  像增强器从一代提升到二代。  

  平板显示器。液晶显示器、等离子体显示器和发光二极管显示屏阵列的品种、规格都有很大发展。  

  光纤光缆,从光纤预制件制备到拉丝、成缆,以及各种连接器、隔离器、波分复用器等配套器件和光纤放大器形成了完备的技术体系。  

  非线性光学晶体研究,包括微结构非线性光学晶体,保持国际优越地位;应用*广泛的3种非线性晶体中,有两种(BBO和LBO)就是我国发明的,另一种(KTP)我国生产的晶体体积*大,质量*佳。  

  同光电子器件和整机、系统相关的自适应光学、光学薄膜、特种和精密光学元件以及检测仪器基本上形成了完备的技术体系。  

  光电技术应用取得丰收  

  在光电子技术应用方面,取得了大面积丰收。据笔者不**的了解,较突出的有:  

  八横八纵干线光纤通信网和许多大、中城市的城域网已顺利建设成功,为我国国民经济和人民生活铺就了宽广的信息高速公路。  

  风云1、2、3号气象卫星中的红外传感器,为我国天气预报提供了重要信息。  

  人造地球卫星激光精密测距系统,测程达2万千米,测距精度达1厘米,已建成上海、北京和武汉观测站,加入了国际联测。  

  靶场测量用光电经纬仪,可单站定轨,实时输出测量数据,为历次运载火箭、导弹和载人航天提供了重要保障。  

  激光在生命科学中得到广泛应用,如:激光与干细胞的作用机理、激光对植物抗病分子的作用机理、激光与抗原-抗体的俘获检测、激光揭示**光合膜蛋白过程、激光研究正常和癌变乳腺组织的表面增强拉曼散射特性等。  

  激光加工已成为一种新型加工手段,广泛用于电子、汽车制造、机械制造等工业企业,显著提高了加工精度和生产效率,节约了原材料和能源。  

  红外测温和红外成像技术用于工业和医疗诊断,发挥了重要作用。  

  平板显示器已广泛用于计算机、电视机、移动电话、MP3/4播放器和各种仪器仪表。  

  光盘已进入千家万户。  

  全息技术已广泛使用,特别是作为防伪标志,已用于钞票、***、身份证、驾驶证等许多方面,起到不可替代的作用。  
  
  展望未来,光电子技术像其他许多高新技术一样,机遇与挑战并存。一方面,是国民经济和国防建设对光电子技术提出了更多更高的要求,也提供了越来越大的市场;另一方面,科学技术进步很快,竞争越来越激烈,如果我们吃老本,或者跟在国外技术之后亦步亦趋,那就只能吃一点“残羹剩饭”,甚至被淘汰。 

  唯壹的出路在于**,站得高一点,看得远一点,大力加强基础研究,鼓励和保护发明创造,在关键材料和核心器件的研发上加大资金和人力投入,把我国光电子产业建筑在自主知识产权之上;同时,从观念上加强商品意识,从管理上采取有力措施,促进科研成果向商品转化。在已有的较好基础上,只要坚持科学发展观,坚持**,我国光电子技术的前途必定是光辉灿烂的。

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