两院院士点评我国光电子产业

2006-12-25 00:00 测控要闻   来源:赛迪网
 光电子是支柱产业和发展基础   

    陈良惠    

   中国工程院院士    

    光电子产业不但是蓬勃发展的国家支柱产业,更是其他传统和新兴产业发展的基础。   
    
    近年光通信产业已从谷底显复苏之势,我国光通信系统在世界市场已有一定地位和份额,如华为、中兴和烽火等企业在国内外承包工程,显出竞争实力。光纤到户已经进入技术突破和高速发展期。不过,国内光纤光缆的产能尚待消化,包括器件结构设计和材料生长在内的光电子器件自主研发和工程化能力有倒退之势,光电子器件产业还显稚嫩,关键器件仍需依赖引进,应该引起足够重视。    
光存储产业发展平稳,对其状态的评价还是老话:中国是公认的生产大国而非强国。光盘相关的专利费之痛,虽已成为正视自主创新的典型教材,不过,呼吁良久的基于蓝光激光器的HD-DVD等具有极大市场的新兴技术的迎头赶上,还仅留在口头上,至今尚未见强力布局。    

    光显示产业由平板显示器取代阴极射线显示器的趋势不可逆转,在彩电和PC平板显示器的市场上,PDP和LCD在质量和价格上的竞争仍在继续。全色LED显示屏由于三基色LED的质高价廉而充满生命力,OLED技术方兴未艾,已在小屏幕显示的应用上发挥作用。用三基色的大功率激光实现大色域的显示是值得重视的新的技术途径,在高档影院的大屏幕电影放映上可以率先得到应用,而三基色的大功率LED的放映机和投影仪可望做成袖珍型不但进入家庭,随身带与笔记本电脑配用也是可以期望的。    
    半导体照明在节能上的潜力已经得到认同,我国在该领域,不论半导体照明灯具、景观照明、矿灯等特殊应用,管芯和外延片的生产技术,大功率芯片水平,甚至MOCVD设备的研制都有长足进步,标准和专利研究都已开始,特别是硅衬底LED和荧光粉等方面的具有自主知识产权的研发,是突破国外专利包围的成功一战,应该给予积极的评价和继续支持。    

    现在作为“十一五”国家重大专项的半导体照明已经启动,但由于去年开始,国际白光LED技术和电光转换效率的突飞猛进,我们与国际的差距不但没有缩小而是在继续拉大,希望政府、产业界和金融界给予更大的关注和更强力的支持,让半导体照明为国家的节能做出切实的贡献。    

    光电功能材料研发强商品化弱    

    沈德忠    

    中国工程院院士    

    非线性光学晶体是重要的光电信息功能材料之一,是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础。非线性光学晶体材料可以用来进行激光频率转换,扩展激光的波长;用来调制激光的强度、相位;实现激光信号的全息存储、消除波前畸变的自泵浦相位共轭等。

所以,非线性光学晶体是高新技术和现代军事技术中不可缺少的关键材料。到目前为止,具有市场价值的非线性光学晶体有铌酸锂、磷酸二氢钾、磷酸二氘钾、碘酸锂、磷酸氧钛钾、偏硼酸钡、三硼酸锂、铌酸钾、硼酸铯、硼酸铯锂以及硫银镓、砷镉锗、磷锗锌等。随着上世纪末全世界信息化浪潮的迅猛发展和光电子技术的广泛采用,国内外对光电功能晶体尤其是非线性光学晶体的市场需求剧增。2005年,全球非线性光学晶体市场规模已达8.561亿美元。    

    我国在非线性光学晶体的产业化方面也取得了明显进展,建立了一批专门生产、销售非线性光学晶体的公司,LN、LT、KTP、LBO、BBO等晶体已实现了商业化,产品除满足国内需要外,还大量出口欧美一些国家。    

    我国是发明LBO、BBO、KBBF至首次用熔剂法生长出可实际应用的KTP大单晶的国家,但在非线性光学晶体商品化的国际竞争中并不处于优势地位。这主要是因为非线性光学晶体的商品是以相关的元器件形式进入市场的,而我们将晶体材料加工成所需元器件的技术比较落后,特别是通光面的精密抛光和高抗激光损伤减反膜的镀膜技术,与国际水平差距较大。在一些高技术器件制备领域,例如准相位匹配变频器的制备工艺方面,我们还没有完全过关。以色列、瑞典向我国烁光公司购买KTP晶片,一块长×宽×高为35mm×35mm×1mm的KTP晶片,售价是500美元,他们拿回去做成PPKTP(准相位匹配KTP),就算成品率为50%,也可做成5只通光面为1mm×2mm、通光长度20mm的PPKTP,这种尺寸的PPKTP变频器卖给中国的一些科研单位,每只是2300美元,总值11500美元,是购买我们KTP晶片所花的500美元的23倍!    

    由此可见,在今后发展我国的非线性光学晶体,促进产业化的工作中,除继续大力研制性能优异的新型非线性光学晶体,改进和完善现有的非线性光学晶体之外,还需大力发展非线性光学晶体器件加工的设备,加强器件加工能力,提高加工工艺水平,尽快掌握诸如准相位匹配变频器件的制备技术,以光电子器件的优势来发扬我国非线性光学晶体材料的优势,才能在国际市场竞争中取胜。   
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    能源短缺是光电子产业新契机    

    周炳琨   
    
    中国科学院院士    

    近年来,国内光电子产业在迅猛发展,初步具备了与国外大公司竞争的能力。但是,国内光电子产业发展仍然面临着不少挑战。首先,除光通信外,其他光电子产业发展比较缓慢,如光存储、光显示、光照明、光传感等;其次,很多光电子产业在国内没有完整的产业链,附加值最大、科技含量最高的部件往往为国外企业所垄断,企业自主创新能力有待进一步提高;第三,科研机构与企业和市场结合不够紧密,还没有形成以企业为主体,产学研结合的技术创新体系。如何结合我国科技现状发展光电子产业,为建设创新型国家贡献力量是我们需要思考的问题。   
    
    就市场需要而言,光电子产业主要在以下几方面可能有比较大的增长空间:光网络和光接入网,如光纤到户(FTTH);光存储中的蓝光光盘存储,光全息存储;光显示中的大尺寸LCD显示器,OLED显示器;半导体照明及太阳能电池利用;此外,在光纤传感,医疗领域也有比较大的增长空间。

    光电子产业经历了上世纪末的高潮,本世纪初的低谷,到现在应该说是又回到了正常发展的道路上。实际上光电子产业在经济,社会和国家安全的很多领域都有着广泛的需求,在建设创新型国家的进程中,光电子产业的作用将越来越凸显出来。    

    未来社会能源缺乏,这也是光电子产业发展的契机。平板显示,半导体照明在节约能源上非常有优势。此外,随着生活水平的提高,对于清晰度高、易于携带、健康低辐射的平板显示器的需求必然会逐渐增加。半导体照明产业则是照明的绿色革命,这一产业的发展必将一日千里。现在需要达到的主要目标有:首先要进一步提高发光效率,如果能达到150lm/W,半导体照明设备进入千家万户就有了基础;其次是降低成本,如果半导体照明设备和现在传统照明设备的成本能处在同一水平上,半导体照明设备就会有比较强的竞争优势;最后还应拓展特种LED照明产业,发展新的领域。    

    希望“烽火”和“华为”再多一些    

    周立伟    

    中国工程院院士    

    我想谈谈我近日到武汉开会并参观武汉“中国光谷”的核心企业烽火科技集团以及华中理工大学国家重点实验室后的一些感想。   
       
    烽火科技集团是从武汉邮电科学研究院发展起来的,是集光通信领域的通信系统、光纤光缆和光电器件的研究、开发、生产和销售于一体的科研与产业实体。通过企业转制,该集团继承武汉邮电科学研究院在光通信领域的深厚技术优势,并发扬光大,在市场营销和产业化能力上实现跨越式增长。他们的光传输系统设备和光缆产品的市场份额均位居国内制造商前列,光无源器件和有源器件的产品的国内市场占有率都名列第一,成为全球光器件的供应商。    

    我参观烽火科技集团的情况后,我的感想是,作为中国的光电子企业,他们这条路是走对了。我觉得,以下几点是值得学习的。    

    一是他们从武汉邮电科学研究院成长起来,有很好的底蕴,无论是理论基础,还是研究实力上。因此,他们不断有新的创意,并把创意化为成果,把成果化为产品。二是重视技术开发,有很强的实力。烽火科技集团在光电子设计与制造工艺上,已经形成从材料生长到耦合封装、测试全环节的工艺体系。三是重视专利和软件开发。在ASIC设计上,已开发出几十种包含自主专利的核心芯片。软件开发与维护人员比例已超过系统设备研发人员总数一半以上。还参与国际电联标准的制订。四是积极参与国际市场竞争,有很强的市场营销能力,打造自己的品牌,大力实施国际化战略,不断提高国际市场竞争力。   
    
    当然,这一切离不开人才,离不开坚强的领导班子以及他们的发展战略。    

    我在武汉参观访问华中理工大学的光电子实验室,发现他们的成果转化和科技孵化工作做得非常好。一旦有技术成果成熟了,就立刻转到公司开发,甚至成立新公司。 

    与他们相似的中国光通信领域行业,还有一个很有名的华为集团,非常钦佩华为,不过我没有参观过华为。    

    因此,我对中国的信息光电子的发展充满信心,我衷心希望中国多出一些像烽火和华为那样的企业。    
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    产学研结合是跨越式发展必由之路    

    许祖彦    

    中国工程院院士    

    信息产业已成为我国第一支柱产业,光电子产品在信息产业中占有很大比重,就2004年的统计,我国的显示器、彩电和激光视频机等几种光电子产品的产量已占世界总产量的一半以上,已形成大产业,但这些光电子产业的利润率很低,仅为国外的几分之一,呈现出大而不强的状况。    

    在“国家中长期科学和技术发展纲要”启动之际,我们应当在促进信息化与工业化良性互动的科学发展观指导下,本着建设创新型国家的理念,发展我国的光电子产业,抓住光电子技术更新换代迅猛发展中的机遇,寻找突破口,提高我国光电产业的竞争力。    

    例如显示技术从上世纪30年代起,历经黑白显示、彩色显示,到现在的数字显示,基本解决了高清晰视频图像的获取、处理、存储、传输和再现技术,但还没有涉及颜色的高还原性问题,大色域覆盖率的激光显示近年的快速发展有可能促进显示产品的更新换代,形成新一代显示技术。   
    
    为实现我国光电子产业的自主发展,政府的主导作用十分重要。在国际兼容条件下,增加自己产业竞争力,同时抓紧跨越发展,实现和开拓新市场,而产学研结合是跨越式发展的必由之路,大学和科研单位是知识创新的主体,企业是技术创新的主体,二者不可缺一,不能顾此失彼,十年长期战略,我国光电子产业必将有由大变强的重大发展。
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