中国光电子信息产业发展战略与对策综合分析报告

内 容 摘 要 光电子信息产业是世界各国竞相发展的战略高技术产业，也是我国有条件率先实现突破的高技术产业领域，光电子信息产业的发展关系到我国能否抓住高技术产业革命的机遇，能否迅速提升我国的技术创新能力，能否实现生产力发展的飞跃。课题从全球光电子信息产业竞争的视角，对中国光电子信息产业发展战略进行了比较深入、系统的研究。 首先，课题全面、系统分析了光电子信息产业沿革与发展趋势。课题从 20 世纪以来人类社会科学革命、技术革命和高新技术产业革命的高度，研究了光电子信息产业产生和发展的社会历史背景，剖析了信息技术 和产业从电子到微电子、再从微电子到光电子的变迁历程及其内在必然性，提出光电子信息产业是信息社会的主导产业之一；从信息社会的信息存储、传输、显示、处理、获取等各环节技术变革的角度，论证了光电子信息技术对信息技术和社会信息化的革命性影响。课题准确抓住光电子信息产业在高新技术产业革命中的战略定位，研究了光电子信息产业对社会经济发展的重大意义，包括对国民经济支撑的战略性和先导性、对传统生产方式变革的创新性和革命性、对传统产业提升和其它产业发展的驱动性和渗透性以及对提高中国在全球产业分工地位的突破性和跨越性等，提出了 发展光电子产业是我国必须抓住的战略机遇。 其次，课题研究了光电子信息产业发展规律与各国（地区）的政策及做法。课题深入研究了光电子信息产业发展的重要规律，分析了其生产方式的新特点。光电子产业是典型的知识型产业，具有与传统产业不同的生产方式，在产业的驱动因素、市场特点、生产布局、投入与产出等方面具有与传统产业诸多不同的特点和规律，课题对这些方面的特点和规律进行了深入的研究和概括。在此基础上，进一步分析了美国、日本、欧洲以及中国台湾等国家和地区发展光电子信息产业的政策、做法及 经验 。 再次，也是课题研究的重点，提出 了中国光电子信息产业的发展战略，包括战略目标、重点领域、创新体系。课题从 提升信息 产业全球竞争 力 的角度，研究 了 世界及我国光电子产业发展的 现状及 特点，从我国国民经济发展的需求以及光电子产业的现状出发，提出了中国光电子信息产业发展的战略目标、思路和重点。从全球光 2 电子产业发展的角度，剖析了激光、光通信、光电显示、光存储、数字影像、半导体照明等六个重点领域的技术、产业发展趋势及竞争态势，相应提出了全球竞争条件下各领域的发展思路。课题抓住技术创新是光电子信息产业发展的主导因素这一特点，研究了 光电子信息产业对国家（区域） 创新能力提升的驱动作用，提出 我国光电子信息产业自主创新的主要目标及思路，提出了创新体系建设的框架及重点内容。 最后，也是课题研究的着力点，提出了发展光电子信息产业应采取的一系列重大举措。从国家意志和政府职能的角度，确立光电子信息产业战略高技术产业的地位，予以重点支持；推进制度创新，创造光电子产业跨越式发展的制度条件；组织实施一批重大工程和产业发展专项，加速提升技术创新能力，推动产业发展 ； 加强基础研究，促进光电子信息产业可持续发展 。从产业组织方式创新的角度，以国家光电子信息产业基地（园区）为主要载体，培育光电 子信息产业集群和创新集群，提升其全球分工中的地位；加强企业的联合与协作，促进企业并购重组，促进产业技术联盟发展。从光电子信息产业生产方式创新的角度，实施技术标准战略，掌握产业发展主导权；创新金融市场，快速集聚产业资本等，促进以技术创新为主导的生产方式的形成。 关键词：光电子信息产业 战略高技术 自主创新 发展战略 对策 3 目 录 第一篇 光电子信息产业发展沿革与趋势 . 1 1 光电子信息产业及形成过程 . 1 1 1 光电子信息产业的内涵及分类 . 1 1 2 光电子信息产业的形成过程和发展阶段 . 3 1 2 1 光电子信息产业的形成过程 . 3 1 2 2 光电子信息产业的发展阶段 . 7 2 光电子信息产业：信息社会新的主导产业 . 10 2 1 电子技术的发展与信息时代的发端 . 10 2 2 微电子技术的发展与人类信息时代的来临 . 12 2 2 1 微电子技术的发展与人类信息时代 的来临 . 12 2 2 2 微电子技术发展的特点及面临的局限 . 12 2 2 3 微电子产业仍是今后一段时期信息技术的主导产业 . 15 2 3 光电子技术是信息产业的核心技术之一 . 17 2 3 1 光电子的技术特征 . 17 2 3 2 光电子技术：信息技术的新支柱 . 18 2 4 光电子信息技术与高新技术产业革命 . 19 2 5 光电子信息产业对国民经济发展的战略意义 . 22 第二篇 光电子信息产业发展规律与各国政策 . 29 3 光电子信息产业发展的重要规律 . 29 3 1 光电子信息产业的技术创新规律 . 29 3 2 光电子信息产业的市场规律 . 35 3 3 光电子信息产业的生产布局规律 . 38 3 4 光电子信息产业的投入与产出规律 . 40 4 世界各国和地区发展光电子信息产业的政策及 做法 . 44 4 1 美国发展光电子信息产业的政策及基本经验 . 44 4 2 日本发展光电子信息产业的政策及基本经验 . 45 4 3 欧洲及中国台湾发展光电子信息产业的政策及基本经验 . 47 4 4 4 几点启示 . 48 第三篇 中国光电子信息产业发展 战略 . 51 5 中国光电子信息产业发展的战略目标和重点 . 51 5 1 中国光电子技术和产业发展的现状及问题 . 51 5 2 面临的机遇与挑战 . 55 5 3 中国光电子信息产业发展的指导思想、基本思路和战略目标 . 59 5 4 中国光电子信息产业发展的重点领域 . 63 6 中国光电子信息产业发展的重点领域分析 . 69 6 1 光电子信息产业发展概况 . 69 6 2 激光 . 72 6 2 1 激光应用系统 . 73 6 2 2 激光器市场 . 74 6 2 3 全球及国内的主要厂家 . 77 6 2 4 激光技术及产业发展趋势 . 78 6 3 光通信 . 80 6 3 1 光纤光缆 . 81 6 3 2 光传输设备 . 86 6 3 3 光电器件 . 89 6 4 光电显示 . 93 6 4 1 光显示技术的种类及产业规模 . 93 6 4 2 光显示产业的地区分布 . 95 6 4 3 液晶显示技术及产业 . 95 6 4 4 等离子显示（ 术及产业 . 99 6 4 5 有机电致发光显示（ 术及产业 . 101 6 5 光存储 . 103 6 6 数字影像 . 104 6 6 1 数字影像产业发展基本情况 . 104 6 6 2 图像传感器 . 106 6 6 3 数码相机 . 110 6 6 4 可拍照手机 . 114 6 7 半导体照明 . 116 5 6 8 软件 . 118 7 光电子信息产业对区域创新能力驱动及创新体 系建设 . 120 7 1 光电子信息产业与国家（区域）创新能力 . 120 7 1 1 战略高技术产业对国家创新能力驱动的一般分析 . 120 7 1 2 光电子信息产业对区域创新能力驱动的实证分析 . 128 7 2 中国光电子信息产业的自主创新模式 . 134 7 2 1 中国高新技术产业发展的主要模式分析 . 134 7 2 2 开放条件下自主创新 中国光电子信息产业发展模式分析 . 137 7 3 中国光 电子信息产业技术创新体系建设 . 143 8 中国光电子信息产业发展对策 . 147 8 1 确立光电子信息产业战略高技术产业的地位，予以重点支持 . 147 8 2 推进制度创新，创造光电子产业跨越式发展的制度条件 . 149 8 3 实施一批重大工程和产业发展专项，加速推动产业发展 . 153 8 4 加强基础研究，促进光电子信息产业可持续发展 . 156 8 5 培育光电子信息产业集群，提升全球分工中的地位 . 158 8 6 加强企业联合与协作，促进企业并购重组，促进产业联盟发展 . 161 8 7 实施技术标准战略，掌握产业 发展主导权 . 164 8 8 创新金融市场，促进技术创新，集聚产业资本 . 167 主要参考文献 . 171 1 第一篇 光电子信息产业发展沿革与趋势 1 光电子信息产业及形成过程 1 1 光电子信息产业的内涵及分类 光电子信息产业是指运用光电子学原理，利用光电子技术，研究、开发、生产、销售各类光电子信息产品的供需行为及经济效益行为的总称。 光电子信息产业的概念是在信息技术革命、光电子信息技术飞速发展并在实践中广泛应用和渗透中逐步形成的，其内涵随着实践的发展而不断充实和丰富，其外延则不断扩展。在 20 世纪 90 年代以前，由于光电子产品市场规模较小，应用范围还不广，还没有形成光电子产业的概念，光电子产品 从 属于电子产业； 20世纪 90年代，由于光电子产品市场规模不断扩大，应用日益广泛，形成了光电子产业 的概念。特别是美国、日本等国家认识到光电子这一新兴产业的广阔发展空间，并提出要把光电子产业作为高技术产业发展的重点之后，全球范围内形成了发展光电子产业的热潮，光电子产业这一概念也为人们广泛接受，这时光电子产业包含信息光电子、能量光电子和消费光电子等领域；到 20 世纪 90 年代末，人们深刻地认识到光电子信息技术将成为信息社会的支柱，由此形成了光电子信息产业的概念，开始把光电子产业叫做光电子信息产业，光电子信息产业的范围不只是信息光电子领域，还包括其它所有的光电子产业范围，以及与光电子技术和产品相关的软件、信息服务 等行业。当然，并不是所有的光电子产品（系统）都是严格意义上的信息产品，如激光加工系统、太阳能电池等，但是，一般仍把这些光电子产品包含在光电子信息产业的范畴 之中 。 2001年以来，国家发改委、国家科技部、国家信息产业部等部门陆续在武汉、长春、西安等地建设若干个国家光电子信息产业基地、国家光电信息技术产业化基地、国家光电信息园等国家光电信息产业（化）基地，这标志着光电子信息产业在我国已经发展成为一个相对独立的产业领域。 目前，光电子信息技术的应用领域十分广泛，光电子信息产业可以进行不同 2 的分类。从产业链和产业功能 上看，光电子信息产业可以分为光电子材料、元件、器件和装置，以及系统和应用。从应用领域上讲，也可以有多种分类方法，并且世界各国或地区的分类标准和方法也不断变化，相应的统计口径也不尽相同。如1994 年，美国光电子工业协会（ 表了光电子技术发展指要的报告，将光电子技术及产业领域分为光电显示、光通讯、光存储、硬拷贝及其它。 1997年 将光电子产业划分为光通讯、计算机与办公用品、消费与娱乐等三个主要领域。 2000 年来，日本光电子产业技术振兴协会（ 光电子产 业划分为光电子设备、光电子元件等两个部分，或分为通信、信息、能量等三大领域。台湾光电子科技工业协会（ 行业统计范围主要包括：计算机光电子外围设备（光资讯）、光通讯、光电材料与元件、光电系统应用、光学器件与元件等五大类。在我国，对光电子信息产业也有多种分类方法，比如，按应用领域分类，不少专家将光电子产业分为信息光电子、能量光电子、消费光电子、军事光电子、软件与网络等领域。 光电子信息产业领域是不断变化的，随着光电子技术创新的发展，将会不断形成一些新的产业领域。本课题从我国光电子信息产业发展的现状与趋 势出发，重点研究光电子信息产业的七个主要领域，即激光、光通信、光显示、光存储、数字影像、半导体照明以及相关的软件等，各领域的主要产品分别包括： （ 1）激光：主要为半导体、气体和固体激光器，以及工业、医疗、科研等领域的激光应用系统。 （ 2）光通信：主要为光纤通信，包括光纤光缆、光传输设备和光通信器件。 （ 3）光显示：主要是以液晶显示（ 等离子显示（ 有机电致发光显示（ 为主的平板显示器系统。 （ 4）光存储：主要指光盘存储产业，包括 课题重点讨论光盘驱动器行业，而对以光存储为基础的激光视听与娱乐、光盘等产业不讨论。 （ 5）半导体照明：半导体照明产业是半导体发光技术和传统照明产业相结合、采用发光二极管（ 为新光源的新兴产业。 （ 6）数字影像产业：主要包括数字影像输入、数字影像处理、数字影像输出、数字影像存储等产品。在数字影像的产业链条中，数字影像处理是中心环节，主 3 要产品包括光电传感器、数码相机、可拍照手机、扫描仪、投影仪、摄影机等。 （ 7）软件：任何一种光电子产品或应用系统，要有效实现其功能，往往需要相应的软件进 行控制，使产品具备智能化的性能。因此，光电子产业的发展，还必须有相关的软件产业支持。 1 2 光电子信息产业的形成过程和发展阶段 1 2 1 光电子信息产业的形成过程 光电子信息产业是在现代科学革命、技术革命、产业革命的基础上发展起来的，是高新技术产业革命、特别是信息技术革命的重要产物。 20 世纪上半叶的科学革命，特别是物理学的革命，建立了现代光电子学理论，使人们对光电子的认识发生了革命性的飞跃，并为光电子技术革命打下了基础。20 世纪 40 年代到 70 年代的信息技术革命中，诞生了激光、光纤、光电传感器等一大批光 电子关键技术，为光电子产业的形成打下了基础。从 20 世纪 60 年代开始的高技术产业革命，实现了光电技术的产业化及其在社会各领域的广泛应用，并使光电技术经过一系列的技术突破和技术创新之后形成了规模日益庞大的光电子信息产业。光电子信息产业发展，是与现代的科学革命、技术革命和高技术产业革命紧密相连的，特别是与微电子和软件、计算机、网络通讯技术的发展紧密联系，正是微电子、光电子、计算机、软件和网络通讯等新技术的有机融合、相互推进，把人类社会的发展带入了信息时代。当然，光电子产业的形成和发展，还与生产方式的革命，特别是与 新经济、全球化的生产方式紧密相连。光电子信息产业的形成大致经历了以下三个基本过程： 1光电子理论的建立和发展 在 19 世纪末到 20 世纪上半叶，人类社会又发生了一次科学革命，这次科学革命以物理学革命为先导，以分子生物学、系统科学、软 科学的产生为重要内容。光电子理论正是在这次科学革命中建立和发展起来的 。光电子的理论形成是光电子技术发明、技术创新和产业发展的先导。在这次科学革命中，形成了以 研究光电子的产生、运动及其转化规律的 光电子理论，即 光电子学。 1900 年，普朗克 (M 出量子假说，提出假定振子能 量永远为 h 的整倍数，其中为辐射频率， h 为新的物理恒量 (普朗克恒量 )，并从理论上进行了 4 论证，提出了辐射系统 线性振子 辐射场之间能量不连续的量子交换的概念，这一工作的创造性发展使他成为量子论的奠基者，其研究成果大大地丰富了现代物理学。 1905 年，爱因斯坦 (A 普朗克量子论的技术上，提出光量子论，并得出光电效应方程，即光量子的能量公式 E=。光量子理论采用普朗克的能量量子化观点解释了光电效应，提出了辐射的发射和吸收理论及受激发射的概念，用清 晰的物理概念简洁地给出了受激发射与自发发射、吸收系数三者之关系，即著名的 A、 B 系数，为对当今世界产生巨大影响的激光技术的诞生提供了理论基础。 1915 年，美国物理学家密立根，花了十年时间成功完成了著名的“光电效应”实验，证实了爱因斯坦光电方程，并测定了普朗克常数 h 值，测定的 h 值与理论值完全一致，由此证明了“光量子”理论的正确。至此，爱因斯坦的光电子理论经实验检验后才得到人们的承认。 爱因斯坦因发现光电效应的规律，即爱因斯坦光电方程而获得 1921 年的诺贝尔物理奖。密立根由于对光电效应进行了检验和研究，获得了 1923 年的诺贝尔物理学奖。现代物理学的发展和光电子理论的建立，为光电子的重大技术发明、光电子信息产业的形成奠定了理论基础。 由于电子与光子是一对极为重要的各具特点但可以类比的微观粒子，有着极为类似的发展规律，因此，光电子理论又被认为是光学（ 电子学（ 互结合而形成的一门新兴交叉学科，是研究光子或电子作为信息和能量载体的光子行为及其应用的科学。 2光电子的重大技术发明和技术突破 20 世纪上半叶的科学革命，引发了开始于 20 世纪 40 年代的现代技术革命。在这场技术革命中 ，诞生了光电子技术。光电子技术主要是研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术，是光子技术与电子技术相结合而形成的一 门 技术。一般认为，光电子技术的发展是从 1960 年激光器的发明开始的。光电子领域的关键技术和器件包括激光器、光纤、 液晶显示器、电荷藕合器 (发光二极管 (，特别是激光器，是整个光电子产业的核心。正是这些核心技术和器件的发明，奠定了整个产业发展的技术基础，引发了信息的存储、传输、 5 处理、显示、获取等技术的革命 。当然，集成电路和软件、计算机、网络通信的发展对整个光电子产业的 发展也很关键，光电子产业 的 每一次重大技术突破，几乎都与这些行业的技术进步相关。 20世纪光电子领域的重大技术发明和技术突破有： （ 1）激光器 1957年托温（ 戈登（ 宰泽（ 次制造了受激微波发射放大的器件。 1960 年马曼（ 造了第一个固体红宝石的激光器，但使用寿命不到 1秒。 1961年豪尔（ 造了第一个半导体激光器，室温下工作时寿命只有几小时。 1977 年，贝尔实验室研制成功室温下外推寿命为 100万小时的 导体激光器。具有实用价值的激光器解决了光通信、光存储等技术的光源问题。 1993年，蓝色激光二极管诞生，为半导体照明、新一代 （ 2）光通信 1960年华人科学家高锟（ 次公开 发表 研究报告， 提 出光导纤维能够实际应用于通信 的 可能性。 1970 年莫爱（ 康宁公司（ 导的一个小组设计和制造了耗损为 20dB/当于同轴电缆的水平）石英光纤。 1974 年贝尔实验室的 马查尼（ 他的同事发明了制造低耗损光纤的方法，称为化学气相沉积法 (光纤耗损降低到 1dB/976 年贝尔实验室在佐治亚（ 诺克罗斯（ 行了多模光导纤维系统现场测试。 1987 年发明了掺饵光纤放大器（ 实现了用廉价的光纤放大器替代长距离光纤通信中复杂昂贵的光 电 光混合式中继器。 1988 年，美国铺设成功横跨大西洋的 洋光纤通信系统，总容量为 3 2万个双向话路，为全球通讯创造了便利，是全球通信和网络发展的里程碑。 （ 3）光显示 1968 年美国 司科学家 G H 据动态散射效应，将液晶做成显示器，液晶显示器 (生。 1984 年，欧美提出超扭曲向列（ 薄膜式晶体管型（ 术。 80 年代末，日本开始大规模生产 1993 年，日本开发出 规模制造技术。 6 液晶和等离子 (示技术被称为取代阴极显像管的第二 代显示技术。 1987 年美国柯达公司的华人科学家邓青云博士发明了有机发光显示技术 (它与液晶相比有超薄、超轻、广视角、自发光、高清晰、低能耗，尤其是制造成本低、可以实现柔软显示等优点。因此， （ 4）光存储 20世纪 60年代激光器发明后，荷兰飞利浦公司以及日本索尼公司开始使用激光光束进行记录和重放信息的研究。 1972年，飞利浦研制成功激光视盘系统（ 1978 年投放市场， 但由于事先没有制定统一的标准，价格昂贵，限制了市场推广。 1982年，飞利浦公司和索尼公司共同制定了 皮书（ 准，同年 10月相应的激光唱片系统投放日本市场。 1983 年，飞利浦公司和索尼公司在红皮书标准基础上进行扩充，发表 黄皮书 (准，利用 为计算机的大容量只读存储器，使各种类型数据都能存放在 。此后，伴随光存储技术的进步，光存储设备不断有新成员加入，相 继提出了 1991年，飞利浦公司推出了世界上第一台计算机光驱。 （ 5）光传感与数字影像技术 1960 年，科学家发现互补金属氧化物半导体（ 料具有感光性， 1963年美国无线电公司制成金属氧化物半导体场效应管芯片， 1968年又制成 1969年，美国的贝尔电话研究所发明了电荷耦合器（ ”信息转换成“电”信息，是航空摄影设备、数码摄像机、数码 相机、可拍照手机、监控系统的核心部件。 （ 6）半导体照明 1962年首只 砷磷）红光半导体发光二极管（ 生。 1965 年推出全球第一款商用化发光二极管 ( 始进入实用阶段。 1968年，利用氮掺杂工艺使 流明 /瓦，并且能够发出红光、橙光和黄色光。但 长时间内主要应用于收录机、家电的电源指示灯以及音响面板的背光源。 1993 年，第三代半导体材料氮化镓获得突破，日亚 7 化学工业公司员工中村修二发明了具有亮度高、耗电 少的蓝光二极管，随着蓝光二极管的诞生，使红、绿、蓝三种基色的半导体元件已均能生产，至此，半导体照明得以进入日常照明这一照明领域的主阵地。此外，由于蓝色激光波长短，使用蓝色激光的新一代光盘 ( 新一代 将具有上一代光盘 5 倍以上的存储容量，因此蓝光二极管被称为“世纪发明”，是 21 世纪光电子学的核心技术之一。 3光电子技术的产业化及产业形成 光电子信息产业是建立在光电子领域的一大批技术发明、技术突破以及技术产业化的基础上的。 技术创新是光电子产品走向市场、光电子产业形成的关键，通过不断技术创新， 形成了适应市场需求的一系列的光电子产品和应用系统，促进了光电子技术在信息、能量、材料、航天航空、生命科学和环境科学等领域的广泛应用，形成了多个应用领域，由此逐步形成了光电子产业。并且随着技术进步以及光电子技术在其它行业的广泛渗透，还将会形成一批新的产品和产业。 光电子技术的应用，首先是形成了一系列的产品（元件）和应用系统。早期的光电子产品包括激光器、发光二极管、光纤光缆、光电器件等 ， 在这些产品的基础上形成了光通信、光存储、光显示、半导体照明、激光加工、激光医疗等应用系统。光电子产品（元件）的技术创新和技术进 步，对光电子产业的形成具有极强的推动作用，但系统技术也十分重要。系统可以直接满足市场的需要，满足社会发展的需要，系统发展了，又会反过来促进元件的发展。 光电子产品（元件）具有鲜明的特点，这是光电子产业特性的基础，也是光电子能够形成相对独立产业的基础。“光电子产品”与传统的“电子产品”有本质不同。传统的电子产品都是以电子作为信息或者能量载体，如录像机、收音机、广播电视发射机、传统的电子计算机、工业用电子束蚀刻机、医学用电凝固治疗机等；光电子产品是以光子或光电子作为信息或能量载体的、以光电子技术为主导的产品，如 光纤、光电器件、激光器、显示器、数码相机、可视电话、 描仪、光复印机等。正是光电子产品和系统的不断发展壮大、应用的不断深入，逐步 形成了光电子产业。 1 2 2 光电子信息产业的发展阶段 上面论述了光电子产业的形成过程。 20 世纪 80年代以前，光电子产业的规模 8 很小，只是电子产业的一个分支。进入 80年代后，才逐步从电子产业中独立出来，成为产业特性很突出的新型产业。 光电子信息产业的发展过程，大致可分为几个阶段： 一是 20 世纪 60 年代，是光电子产品诞生和应用的初期。 60 年代是光电子技术发明的高峰，原始性的技术发 明层出不穷。光电子主要的原始技术发明，大都产生在 20 世纪 60 年代，包括激光器、光纤、 液晶显示器 、 电荷藕合器 (发光二极管 (原始技术发明。这些重大技术往往一 经 发明，就开始了相关的产品开发和应用，如 1960 年发明了激光器， 1961 年就诞生了激光测距机，随后激光制导武器、激光致盲武器等相继研制成功并投入应用。 二是 20 世纪 70 年代，是光电子重大技术突 破层出不穷，光电子产品开始进入市场的阶段。这一阶段标志性的成果有 低耗损光纤的实现、半导体激光器和 电子产品开始进入实际应用领域。 20 世纪 60 年代，光电子领域出现了一些重大发明，尽管这些发明具有划时代意义，但是离实际应用却还有相当的距离。如当激光器发明的时候，只能在脉冲状态下工作，不能连续工作 ， 并且工作时间很短，只有几分钟甚至不到 1 秒钟，一般要求在零下 200 度的条件下才能工作几个小时，还不具备实用价值；光纤发明后，光传输的耗损率太高，同样也没有实用价值。其它的技术发明如液晶显示、 存储等，从发明到实用，都经历了一系列的重大技术突破，主要有美国贝尔实验室在 1970 年夏季研制成功室温下连续运行的半导体激光器，解决了光通信的光源问题； 同年，美国康宁公司首先研制成功衰减为 20dB/光纤；此外，还有荷兰飞利浦公司的光存储技术、日本索尼公司的 术，都是经过长达五六年甚至十多年的研发和攻关之后，突破了一个又一个的障碍，才试制出具有实用价值的样品。 三是 20 世纪 80 年代，是光电子技术产业化的高峰，光电子技术在各行各业开始广泛应用和渗透。在这一阶段，各种光电子技术进入成熟、实用阶段，一大批光电子产品，如数码相机、激光唱机、数码摄像机、 示器等新产品进入市场。这一阶段，光电子产业渐渐形成了一定的规模，到 1990 年，全球光电子 信息产业规模大约为 174 亿美元，其中光存储（主要是激光视盘系统） 60 亿美元，光通讯 20 亿美元，激光应用系统 30 亿美元。光电子信息产业的整体规模不大，但比 1980 年增长了 10 多倍，渐成了气候。 9 四是 20 世纪 90 年代，是光电子技术广泛渗透、产业规模迅速扩张的阶段。这一阶段，光电子技术进一步成熟，价格大幅度下跌，再加上计算机和网络通信技术的飞跃，光电子产品全面进入千家万户。到 2000 年，光电子产品销售收入达到1699 亿美元，其中光通信 459 亿美元，光存储 350 亿美元，平板显示 296 亿美元。整个产业规模比 1990 年 增长 ，但由于价格的大幅度下跌，主要产品的销售量呈几十倍、上百倍甚至几百倍的增长，产业规模迅速壮大。 20 世纪 90 年代光电子信息产业的增长情况见表 1 表 1 1990 2000 年全球光电子主要行业销售收入及增长倍数 单位：亿美元 1990 2000 增长倍数 统计口径（主要产品范围） 光电元器件 22 175 光与受光器件，包括激光二极管、发光二极管、 平板显示 15 296 晶显 示器、 示等 光输入输出 27 280 描仪、激光打印机、复印机、数码相机等 光存储 60 350 驱、光盘、唱片、影碟等 光通讯 20 459 纤光缆、光传输系统、光电器件 激光应用系统 30 140 光器、工业及医疗激光系统等 合计 174 1699 资料来源：课题组根据 003)、 1994）的历史资料及课题组的分析研究整理。由于光电子信息产业的发展，其统计口径也在不断调整。本课题对光电子信息产业的分类与统计标准与 差异。例如，本课题的光存储产业中，没有包括光盘产业，特将统计口径注明。为了分析过程中的可比性，在本表中采用 统计口径。 10 2 光电子信息产业：信息社会新的主导产业 在不同的经济时代，起主导作用的生产要素是不同的。在农业经济时代，起主导作用的生产要素是劳动力、土地以及土地质量、气候等要素；在工业经济时代，起主导作用的是资本；而在信息时代，信息则成为一种基本的生产要素，信息产业成为社会发展的支柱。信息社会是随着电子技术和产业的产生而到来的，随着社会信息化进程的深入，光电子技 术和产业的地位日益突出，正在成为继微电子之后，信息社会的又一支柱。 信息技术的发展，经历了电子技术、微电子技术和光电子技术三个发展阶段。19 世纪末、 20 世纪初以电子管为基础的电子技术和无线电技术为信息技术的第一个发展阶段；第二次世界大战以后，以晶体管和集成电路为基础的微电子技术为信息技术的第二个发展阶段。目前，信息技术发展进入了光电子发展阶段，在信息的处理、传输、存储、获取、显示等环节，光电子技术的作用日益重要，光电子技术正成为信息社会的主导技术之一。 20 世纪中叶以来，信息科学技术迅速发展，微电子成为信息 的载体，在信息的获取、传输、存储、显示、处理等信息技术处理的主要环节获得了巨大的发展，微电子技术的进步为信息社会的发展作出了巨大贡献。但是，在电子信息技术经过 20 世纪下半叶的高速发展后，作为信息载体的电子，其进一步发展无论在速度、容量及空间相容性上都受到了限制，而光电子作为信息、能量的载体则显示出无可争辩的优越性。因此，随着人类全面进入信息时代，全球信息量的增长速度已经越来越快，面对处理、传输、存储超高信息容量 的需求 ，光电子技术将同微电子技术一样，成为信息社会的主导技术之一；光电子再经过一段时期的技术突破、技术创新，并更深入地向其它产业的扩散、渗透之后，光电子信息产业必将与微电子产业一起，成为信息社会的主导产业。 2 1 电子技术的发展与信息时代的发端 人类进入信息社会，是从电子学的诞生、电子技术发明并应用于信息处理开始的。 19 世纪 60 年代，英国物理学家麦克斯韦（ 出了电磁波理论，电子理论开始逐步建立。 1888 年，德国科学家赫兹发现了电磁波，也证实了光其实是电磁波的一种，并且 制成电磁波发生装置 ，由此产生了无线电技术。但是， 11 麦克斯韦、赫兹等