光电产业发展现状及前景

3/3光电产业发展现状及前景光电仪器科学与应用专题

学院：信息与通信工程学院

专业：光电信息工程

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光电产业发展现状及前景

贡献率则达到35%,据称到2006年全美将有近半数劳动力资源被信息产业所雇用.而信息产业的发展却与光电子技术的发展有着紧密的联系.

中国科学院半导体研究所所长,研究员封松林认为,如果说微电子技术推动

了以计算机,因特网,光纤通信等为代表的信息技术的高速发展,改变了人们的生活方式,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用.

美国商务部指出:"90年代,全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展,谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁".日本《呼声》月刊也有类似的评论:"21世纪具有代表意义的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产业……",可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命.

他说,中国工程院院士邬贺铨说,当今光纤通信技术的发展速度远远超过当

初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,世界上大约有60%的通信

业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%.但从光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来.各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力),掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大,具有输出功率高,噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用.DWDM系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%.一种全新的,无需进行任何光电变换的光波通信———"全光通信",由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,这给全球的通信业带来蓬勃生机.为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件.光电子器件和技术已形成一个快速增长的,巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用.美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元.

国内光电子有关产业基地在光电子器件,部件和子系统(如激光器,探测器,

光收发模块,EDFA,无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩.我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场.

掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额.我国也是国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家.808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场.国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场.

但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件,部件虽是光通信,光显示,光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化,产业化生产技术还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件

有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研,生产,市场相互脱离的状况.

我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域,与世界发达国家几乎同时起步.但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限,而国际上光电子产业已经进入加速发展阶段,留给我们的时间只有3到5年,如果我们不在产业化的技术发展阶段进入,就会失去大好时机.机不可失,时不再来,到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补,也许会彻底失去时机,受制于人.

如果一个国家在一代元件上没有足够的投资以发展自主能力,就会给外国竞争者提供进入并占领下几代技术市场的机会.因而在关键器件,部件等方面,要通过引进社会资金和风险投资,知识产权入股,开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐,鼓励科研人员成果转化.只要贯彻有"有所为,有所不为"的方针,狠抓创新和高技术成果转化,打破行业界限,按市场机制联合国内相关研究和开发单位,共同作好光电子产业化的工作,就一定能发展我国的光电子事业,有望在研究上取得突破,在产业上形成规模经济,取得我国在该领域应有的市场份额。

郑德珪(台湾光电科技工业协进会)

光电科技是一门结合光学,电子与电机之先端技术,早期由于技术门槛高,偏重国防与航天领域之发展,并以雷射相关应用为主.近十余年来,光电相关技术突飞猛进,产品种类也不断推陈出新,其应用更是无远弗届,层面扩及通讯,信息,生化,医疗,工业,能源,民生等领域.展望光电产业的未来,在轻量化,便携性,低耗能,高效益,整合强的特性下,将更深入各产业应用范围中.

光电产品因应用日广已成为众所瞩目之焦点,近来无论在通讯网路,多媒体信息化社会等炙手可热的应用领域上,光电产品都扮演着重要的角色,因此许多专业人士都预见到二十一世纪将是属于「光」的世纪.为此,无论日,美,欧等先进国家,或亚太新兴国家皆一致看好对光电产业之潜力,对光电市场未来成长潜力皆寄予厚望,并积极投入光电产业的发展。

台湾光电产业的发展一向与国际市场脉动有着密切的连动,虽然2001年在总体经济面全球景气不甚理想,但光电产业仍有着相对较佳的成绩.本文将就世界光电市场规模的消长,以及台湾光电产业的发展经验进行探讨。

在分项光电产业的表现上,光电组件产业产值为229亿元,成长率为4.64%.其中,发光组件如LED,LD在产值上成长趋于有限,主要是受到手机等应用市场不振,以及厂商抢单效应,而部分厂商转型及投入通讯发光组件的开发,过程上成效仍未发挥,产值成长较为有限,检光组件则在厂商投资效应发挥,特别是CMOS影像传感器产品在台湾晶圆代工厂产能支持,有较显著的表现,光学组件在台湾生产数字相机,以及光电相关应用产品的带动下,维持稳定成长。

平面显示器在年度成长率高达40.86%,主要来自于大尺寸TFT-LCD面板厂陆续量产.不过,在台湾各厂陆续开出产能,以及PC景气仍处低谷的压力下,面板价格节节下滑,直至第三季间才藉由不敷成本的售价,打开LCDMonitor市场,不过也使得台湾仍在发展初期的厂商饱受流血输出的压力,所幸在厂商成本控制的成

效陆续发挥,以及市场需求快速成长的带动下,带动价格回稳,虽然全年度获利状态不佳,但也可见较为乐观的未来。

相对在通讯类与便携式信息产品产品皮若不振下,TN,STN面板的订单也呈现萎缩,为历年来较为罕见的情形.而投影机则是台湾厂商积极投入的领域,不过受限于高温多晶硅面板货源不易取得,厂商仍难突破瓶颈,年来厂商寻求包含LCOS,CGS,DLP等替代性组件已经见到若干成效,在应用产品方面,也有厂商投入于家用电视的开发。

在光输出入领域,虽然仍有491亿元的产值,成长率仅有-5.20%,主因在于传真机市场的萎缩,以及扫描仪过度竞争激烈,厂商推出经营等因素均不利于对产值成长,但厂商投入数字相机与开发多功能事务机(Multi-functionProduct,MFP)的努力,已经显现具体的成果。

光储存分项产业在2001年仍有12.76%的成长,产值为1,285亿台币,首度由位居台湾整体光电市场的比重第一位下降至第二.年度内较出色的为碟机类厂商,不仅在国际订单的流入,以及移转海外生产的生产优势带动下,不论是

CD-ROM,CD-RW,DVD-ROM光驱,产量有相当的扩增.盘片部分则是仍在CD-R扩产过度膨胀下,市场供过于求情况仍然存在,在价格下滑侵蚀厂商经营的压力下,已经有若干厂商宣布退出市场,不过虽然有一度市场回稳,不过市场均衡型态并不稳定,加以权利金与倾销控诉等非经济因素的干扰下,盘片厂商表现仍为有限.

光通讯领域曾经受到国际投资热潮的带动,投资盛况曾经红极一时,但也随

着热度的消减,投资家数与金额有相当程度的下降,2001年产值达122亿台币,成长率17.76%.基本上此一情形反映出前期投资效应,特别是主动组件的生产对产值成长有相当贡献.不过由于台湾厂商偏重