光电子产业
七修类稿-汽车实习报告
2023年3月20日发(作者：秋天的玫瑰)光电子技术的发展状况
光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术。1962年半导
体激光器的诞生是近代科学技术史上一个重大事件。经历十多年的初期探索，从70年代后
期起，随着半导体光电子器件和硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破，光
子技术与电子技术开始结合并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。
光电子技术是一个比较庞大的体系，它包括信息传输，如光纤通信、空间和海底光通
信等；信息处理，如计算机光互连、光计算、光交换等；信息获取，如光学传感和遥感、光
纤传感等；信息存储，如光盘、全息存储技术等；信息显示，如大屏幕平板显示、激光打印
和印刷等。其中信息光电子技术是光电子学领域中最为活跃的分支。在信息技术发展过程中，
电子作为信息的载体作出了巨大的贡献。但它也在速率、容量和空间相容性等方面受到严峻
的挑战。采用光子作为信息的载体，其响应速度可达到飞秒量级、比电子快三个数量级以上，
加之光子的高度并行处理能力，不存在电磁串扰和路径延迟等缺点，使其具有超出电子的信
息容量与处理速度的潜力。充分地综合利用电子和光子两大微观信息载体各自的优点，必将
大大改善电子通信设备、电子计算机和电子仪器的性能。
由于光电子器件是信息光电子技术应用系统的核心和关键，所以863计划中将光电子
器件及其集成技术选为信息领域的四个主题之一，即863－307主题。
经过863计划的支持，光电子主题取得了重大的进展。主要是：关键技术量子阱材料
和量子阱器件研制已取得决定性的突破；大功率半导体激光器及其泵浦的固体激光器、掺铒
光纤放大器和量子阱、dfb激光器及高速光收发模块等一批重大、重点课题取得重要成果，
迈进了成果转化的新阶段；gan基蓝光led和ld、dfb－ld＋ea光子集成组件、gesi／si材
料和量子点器件，面发射激光器等致力于技术创新的课题取得显著进展，有些项目，如四方
相gan材料及有关电致发光二极管达到国际领先水平，dfb－ld＋ea光子集成器件等达到国
际先进水平。
根据国内外的发展态势，光电子主题专家组强调要做到“两个转移、一个新突破”，即：
将已取得的科研开发成果，特别是重大项目的成果向规模化生产转移；将关键技术的研究中
已取得突破的技术向发展目标产品转移；继续抓创新和关键技术的研究、实现在光子集成技
术上的新突破。为此，主题专家组在五个重点方向上设置了研究课题，深入开展研究开发和
成果转化工作：
高速宽带光纤通信与光纤接入网关键光电子器件及单元技术方面，积极开展对10gb
／s光收发器件和模块的研究开发、同时增加对无源wdm器件的研制开发。为已形成的
dwdm系统市场提供必要的元器件、部件和子系统。
光存储中的光电子器件与部件及其应用方面，发展计算机用的dvd－rom和dvd播放
机所用的半导体红光激光器、进而开发dvd光头这一关键部件并及早部署发展下一代蓝光
乃至紫外光超大容量光存储的光头的设计和制造技术。
光显示中的光电子器件与部件及其应用方面，主要发展红、橙和蓝色的高亮度、长寿
命led。与材料领域合作，研制大型平板显示器所需的全色led系列产品。在红、橙高亮度
led上，实现成果向大规模生产的转移，在gan蓝光器件的研制上保持发展创新带来的技术
优势，做好向目标产品的转移，并考虑开拓节能白光led的新领域。
大功率半导体激光器及其应用方面，包括不同波长的大功率半导体激光器及其泵浦的
固体激光器（dpl）的研制开发。开拓其在工业、医疗和军事中的广阔应用前景，其市场明
朗、需求巨大。今后的任务是开拓已有的大功率半导体激光器和dpl的成果，促进相关应用
产品的产业化。
光互连、光交换及光计算技术研究方面，抓住高性能网络计算系统及高性能并行计算
机目前高速发展的时机，有选择地研究开发一批光互连的关键器件与单元技术，拓宽国内光
电子器件的应用领域。同时，对波长路由器、波长转换器等光交换系统急需的核心器件开展
研究，争取实现技术上的创新和突破，配合307主题有关课题完成光交换系统和全光网络
的研究工作。
在上述五个重点方向中，光通信和光存储两项是重中之重。其中光通信对于国民经济
和国防建设的意义重大。主题已将有关的量子阱dfb激光器、光收发模块等七个课题集成，
合并为一个重大项目立项研究。主题正在开拓新的重点方向是研制开发超大容量光存储技术
所需的半导体红光激光器和dvd光学读写头。光头所需的非球面透镜的设计和生产技术、
专用的oeic、伺服系统等的研究也做了部署，为国内数字激光视盘产品自我开发和大规模
生产打下基础。
863计划实施以来，光电子主题取得了多方面的成绩。在技术方面实现了量子阱材料
和器件的突破，完成了用于高速光通信、光存储和光显示的几十种关键器件的研制和商品化，
结束了半导体激光器和光纤放大器国外产品的垄断局面。
实际上，主题的成果还起到了支撑其他主题和项目完成的作用。例如在“2.5gb／ssdh
光纤通信系统”及其在海南省的海口——三亚试验工程和“8×2.5gb／swdm实验系统”两个
307主题重大项目当中，本主题研制的掺铒光纤放大器（edfa）、2.5gb／s高灵敏度光接
收模块和光波长转换模块等以优于国外同类产品的性能和相对低廉的价格，为系统研制的成
功起到关键的作用；系统的监控部分也全部采用本主题的量子阱激光器和探测器。另外如
808nm大功率激光器及其泵浦的绿光固体激光器、670nm红光激光器已实现了产品化和商
品化并批量出口占领国际市场；国内移动通讯系统的光纤直放站所用的光电器件中，90％
均使用的是国产器件。
与此相关的是促进产业化的工作。在最大限度地把科技成果转化为生产力，促进国内
光电子产业的形成和发展壮大方面，光电子主题取得了很有价值的经验，并形成多种形式的
成果转化模式，其中包括：
成果转化基地内部转化。如武汉邮电科学研究院的光纤放大器在重大研究课题的基础
上，自己筹资建立生产线，开始了规模化的生产。
向企业进行技术转让，形成光电子产业新的增长点。如清华大学的光纤放大器和绿光
固体激光器等成果分别转让两个生产单位，有力支持了后续的科学研究。
吸引投资成立新的产业实体。如中科院长春光机所通过融资800万元成立高新技术
公司建成绿光固体激光器生产线，主要销往国际市场，形成了国际上这一类产品的龙头企业。