推荐光电子信息产业发展 精品Word文件下载.docx

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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

1第一篇光电子信息产业发展沿革与趋势

11光电子信息产业及形成过程

11．1光电子信息产业的内涵及分类

31．2光电子信息产业的形成过程和发展阶段

31．2．1光电子信息产业的形成过程

71．2．2光电子信息产业的发展阶段

102光电子信息产业：

信息社会新的主导产业

102．1电子技术的发展与信息时代的发端

122．2微电子技术的发展与人类信息时代的来临

122．2．1微电子技术的发展与人类信息时代的来临

122．2．2微电子技术发展的特点及面临的局限

152．2．3微电子产业仍是今后一段时期信息技术的主导产业

172．3光电子技术是信息产业的核心技术之一

172．3．1光电子的技术特征

182．3．2光电子技术：

信息技术的新支柱

192．4光电子信息技术与高新技术产业革命

222．5光电子信息产业对国民经济发展的战略意义

29第二篇光电子信息产业发展规律与各国政策

293光电子信息产业发展的重要规律

293．1光电子信息产业的技术创新规律

353．2光电子信息产业的市场规律

383．3光电子信息产业的生产布局规律

403．4光电子信息产业的投入与产出规律

444世界各国和地区发展光电子信息产业的政策及做法

444．1美国发展光电子信息产业的政策及基本经验

454．2日本发展光电子信息产业的政策及基本经验

474．3欧洲及中国台湾发展光电子信息产业的政策及基本经验

484．4几点启示

51第三篇中国光电子信息产业发展战略

515中国光电子信息产业发展的战略目标和重点

515．1中国光电子技术和产业发展的现状及问题

555．2面临的机遇与挑战

595．3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

635．4中国光电子信息产业发展的重点领域

696中国光电子信息产业发展的重点领域分析

696．1光电子信息产业发展概况

726．2激光

736．2．1激光应用系统

746．2．2激光器市场

776．2．3全球及国内的主要厂家

786．2．4激光技术及产业发展趋势

806．3光通信

816．3．1光纤光缆

866．3．2光传输设备

896．3．3光电器件

936．4光电显示

936．4．1光显示技术的种类及产业规模

956．4．2光显示产业的地区分布

956．4．3液晶显示技术及产业

996．4．4等离子显示（PDP）技术及产业

1016．4．5有机电致发光显示（OLED）技术及产业

1036．5光存储

1046．6数字影像

1046．6．1数字影像产业发展基本情况

1066．6．2图像传感器

1106．6．3数码相机

1146．6．4可拍照手机

1166．7半导体照明

1186．8软件

1207光电子信息产业对区域创新能力驱动及创新体系建设

1207．1光电子信息产业与国家（区域）创新能力

1207．1．1战略高技术产业对国家创新能力驱动的一般分析

1287．1．2光电子信息产业对区域创新能力驱动的实证分析

1347．2中国光电子信息产业的自主创新模式

1347．2．1中国高新技术产业发展的主要模式分析

1377．2．2开放条件下自主创新——中国光电子信息产业发展模式分析

1437．3中国光电子信息产业技术创新体系建设

1478中国光电子信息产业发展对策

1478．1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

1498．2推进制度创新，创造光电子产业跨越式发展的制度条件

1538．3实施一批重大工程和产业发展专项，加速推动产业发展

1568．4加强基础研究，促进光电子信息产业可持续发展

1588．5培育光电子信息产业集群，提升全球分工中的地位

1618．6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

1648．7实施技术标准战略，掌握产业发展主导权

1678．8创新金融市场，促进技术创新，集聚产业资本

171主要参考文献

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。

20XX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（OIDA）发表了《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OIDA在统计光电子产业市场规模时，又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（OITDA）把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（PIDA）按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（LCD）、等离子显示（PDP）、有机电致发光显示（OLED）等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CD-ROM、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RW等光盘存储系统。

本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（LED）作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．P1ank）提出量子假说，提出假定振子能量永远为hυ的整倍数，其中υ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．Einstein）在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=hυ及光电方程1/2mv2=hυ-w。

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（photonics）与电子学（electronics）相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（CCD）、发光二极管（LED）等，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、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（CharlesTownes），戈登（JamesGordon）和宰泽（HerbertZeizer）首次制造了受激微波发射放大的器件。

1960年马曼（TheodoreMaiman）制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（RobertHall）制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GaAlAs半导体激光器。

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DVD光存储的发展奠定了基础。

（2）光通信

1960年华人科学家高锟（CharlesK．Kao）首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（RobertMaurer）在康宁公司（Corning）领导的一个小组设计和制造了耗损为20dB/km（相当于同轴电缆的水平）石英光纤。

1974年贝尔实验室的马查尼（JohnMacChesney）和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（CVD），光纤耗损降低到1dB/km。

1976年贝尔实验室在佐治亚（Georgia）的诺克罗斯（Nor-cross）进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（ErbiumDopedFiberAmplifier,EDFA），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TAT-8海洋光纤通信系统，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RCA公司科学家G．H．Heilmeier根据动态散射效应，将液晶做成显示器，液晶显示器（Liquidcrystaldisplay，LCD）诞生。

1984年，欧美提出超扭曲向列（STN-LCD）和薄膜式晶体管型（TFT-LCD）技术。

80年代末，日本开始大规模生产STN-LCD。

1993年，日本开发出TFT-LCD大规模制造技术。

液晶和等离子（PDP）显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（OrganicLightEmittingDiode，OLED），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，OLED被称为第三代显示技术。

（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（LD，LaserVisionDisc），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CD数字音频（pactDiscDigitalAudio，即CD-DA）红皮书（RedBook）标准，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CD-ROM的黄皮书（YellowBook）标准，利用CD-DA作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CD-ROM上。

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CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RW、DVD-RAM等一系列光存储的标准。

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（CMOS）材料具有感光性，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CMOS集成电路，CMOS开始应用于图像传感。

1969年，美国的贝尔电话研究所发明了电荷耦合器（CCD）。

CMOS/CCD能够将“光”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GaAsP（镓砷磷）红光半导体发光二极管（LightEmittingDiode，LED）诞生。

1965年推出全球第一款商用化发光二极管（LED），LED开始进入实用阶段。

1968年，利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦，并且能够发出红光、橙光和黄色光。

但LED在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DVD）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、DVD、扫描仪、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