沈陽市信息產業局局長 楊洪峰
光電子技術是繼微電子技術之后近30年來迅猛發展的綜合性高新技術，它是以紅外、微光、激光等光電子器件為基礎，由光學技術、電子技術、精密機械技術和計算機技術等密切結合而形成的一項綜合技術。主要包括激光技術、紅外技術、光纖技術、集成光學技術、光計算技術、光學傳感器和顯示技術等。
由于光電子技術對于增強一個國家經濟的核心競爭力能起到戰略性的支撐作用，世界主要國家和地區紛紛采取措施，制定相應的光電子科技發展戰略，加大對光電子技術研究與開發的支持和投入力度。尤其是日本和美國，光電子發展戰略已從一般“科技戰略”上升為“國家發展戰略”，政府在發展光電子的戰略方向選擇、戰略重點和資源配置及投入等方面起了重要作用。
光電子技術是一個比較龐大的體系，它包括信息傳輸、信息處理、信息獲取、信息存儲、信息顯示等。采用光子作為信息的載體，其響應速度比電子快三個數量級以上，使其具有超出電子的信息容量與處理速度的潛力。
盡管各國對光電子產業的分類不同，但通常的分類方法有兩種：一種按照應用領域，把光電子產業劃分為信息光電子、能量光電子和娛樂（消費）光電子三類產業；另一種按照國際產品產值統計及產業層次，把光電子產業劃分為與光電子技術有關的六類產業，即光電子材料與元件、光電顯示、光輸入/出、光存儲、光通信、激光及其它光電應用。
（二）光電子產業的市場需求
全球光電子產業始于上世紀70年代，90年代獲得了高速增長。進入新世紀后，受全球經濟景氣持續探底沖擊，2001年與2002年全球光電子產業產值連續出現負增長，2003年在全球經濟景氣回春情況下獲得微幅增長。據PIDA統計，2004年光電子產業進一步走向復蘇，其市場規模達1980億美元（較2003年增長13％），2005年將順利突破2000億美元，具體如圖（全球光電市場趨勢）所示。日本光電子產業與技術振興協會預測，2010年光電子產業的產值將達5407億美元，2015年將達9631億美元，光電子產業可能會取代傳統電子產業，成為21世紀最大的產業，并成為衡量一個國家經濟發展和綜合國力的重要標志。
總的來看，光電子產業各領域呈現出以下發展態勢：光器件向小型化、高可靠、多功能、模塊化和集成化方向發展；光顯示向真彩色、高分辨率、高清晰度、大屏幕和平面化方向發展；光輸出/入產品向多功能、高速化、低成本方向發展；光存儲將更多地采用新技術和新材料，開發新一代高密度、高速存儲技術和系統；光通信向超大容量、高速率和全光網方向發展，特別是超大容量DWDM智能光網將成為主要的發展趨勢；激光技術向全固化、超短波長、微加工和高可靠性等方向發展，激光技術與其它學科的融合以及應用領域范圍將不斷擴大。
日本是世界各國中最早認定“21世紀是光的世紀”的國家。20世紀80年代以來，光電子產業在日本蓬勃發展起來，產業規模以平均每年10%～20%的速度遞增，一躍成為世界光電子產業的頭號大國。
日本在半導體激光器、激光打印機、液晶顯示器、光盤產業等方面長期處于壟斷地位。日本在光電子領域的這種領先優勢，雖然在近幾年受到了美國、歐盟以及其它一些新興的工業化國家及地區(如韓國、中國臺灣地區)的挑戰而有所削弱，但其領先地位一直沒有被動搖，特別是在消費光電子領域，如激光音響、影碟機、激光打印機、傳真機、數碼相機、平面顯示器、光驅、光纖組件系統等。
日本在光電子領域之所以能創造和保持領先優勢，可歸結為下面三個因素:
一是成立“光產業技術振興協會”。1980年，由日本11家著名大公司共同發起，在日本政府的支持下，日本成立了“光產業技術振興協會(OITDA) ”，以推動光電子技術的發展。該協會目的在于對日本光電產業產值及產業結構進行調查分析，每年3月出版“日本光產業動向”，同時接受通產省（日本政府管理貿易的部門為通商產業省，簡稱通產省）委托進行光電標準化的工作，每年7月舉辦全日本最大專業光電展——“InterOpto展覽”。
二是政府對光電子研究的支持。日本對于光電子領域的科學技術研究主要是由通產省給予支持，并在其指導下完成的。早在1979年，通產省通過“光產業技術振興協會”與16家日本企業聯合發起了為期7年、總資助額7.7億美元的光電子基礎研究計劃。作為這一計劃的一部分，通產省在1981年從這16家企業中抽調出研究人員組成了光電子聯合研究實驗室，負責光電子集成電路技術的基礎研究和開發。1986年，這一計劃完成后，通產省在原有的基礎上，成立了光電子技術研究公司，主要進行光電子材料的基礎研究。這一計劃的運作時間擴展了10年，經費預算也隨之增加到8.2億美元。日本政府也不再對基礎研究的所需資金實行100%的資助，而是由通產省提供30%，剩下的70%由參與的各家公司提供。近年來，日本制定了“激光五年計劃”，加強激光領域的前沿性研究。這些計劃的實施，大大加強了日本在光電子領域的科研實力。
三是企業大力研發和生產。光電子產業首先在日本形成，還有一個重要的原因就是日本企業注重生產技術和消費市場的開發。日本的一些大型公司，如NEC公司、日本電報電話公司(NTT)等，都建立了自己的光電子基礎研究實驗室，它們面向市場形成了大規模、低成本的生產能力。其中，NTT的基礎研究實驗室，雖然每年的研發經費只有約8000萬美元，但由于形成了一種開放式的科研氛圍，使得這一研究室在量子光學和遠紅外光學材料領域的許多研究上都處于世界領先水平。
美國的光電子產業與日本相比，起步較晚，而且相比日本光電子行業的企業規模，美國企業的規模一般較小。然而，光電子技術主要方面的突破產生于美國，世界光電子高技術研究的重心在美國。美國一直都保持著一種對科學技術的高投入，在傳統光電子領域和多個科技領域具有很強的技術優勢和發展后勁。
1、概況
美國政府將光電子技術列入“美國國家關鍵技術”、“商務部新興技術”和“國防部關鍵技術”的研究計劃。 1995年，美國光電子工業發展協會（OIDA）在考察和對比了美國和日本的光電子技術發展情況后，認為美國在光通信產業要注意市場開發，在光電顯示領域要加強制造業，在光存儲方面要加強研究開發，并制定了5年、10年的發展規劃。如今，美國在光通信和光顯示產業等方面已趕上和超過日本。
2、特點
美國國防的需求是光電產業發展的一大動力。90年代初期，美國對于光電子產業技術研究的直接投入平均每年達到約20億美元，但主要集中在軍事技術。在已經推出的“機載激光器”計劃中，美國政府在1996-2002年投入11億美元用于對大功率激光器的研究，而且這樣的投入力度在未來的30年不會改變。在隨后推出的“基于空間的激光器”研究計劃中，政府每年也提供1億美元的研究資金。
美國光電產業的集中度很高，大型廠商透過垂直整合，形成龐大的生產體系，這類大廠占全美光電廠商總數雖不及10%，但卻占有超過85%以上的產值。其余為數90%以上的小型光電廠商規模雖不大，但多有明確的產品定位，掌握關鍵技術，業績亦不俗，造就了不少“小巨人”。
美國企業層面的技術研發主要由中小企業來進行，他們更傾向于短期的、滿足市場需求的研發活動；大學則主要進行一些長期的基礎性研究，大學及其它科研機構技術成果的產業化過程，通常是通過科研人員將科研項目帶出并成立新公司的方式來實現，因而科學研究與應用研究、應用研究與產業化有些脫節。
美國在光電子領域具有較強的科研實力，但由于在一段時間里沒有處理好光電子科學研究與技術轉化之間的關系，未能獲取20世紀光電子產業發展的先發優勢。意識到這個問題以后，美國加強與國際的合作，尋求解決問題的辦法，促進美國企業將已有的光電子技術優勢轉化為產業優勢。在與日本合作方面，有旨在加強美日企業技術、生產、市場的溝通與合作的JOP(聯合光電子計劃)。該計劃更加強調光電子技術在民用領域的應用，鼓勵在國際間廣泛開展企業與企業之間的合作，共同開發新的光電子技術及產品，制定新的行業標準。
從上世紀80年代開始，臺灣地區便開始積極推動光電子科技產業的發展，20多年來，臺灣地區在光電組件、顯示器、光通信、光存儲、光輸出輸入、激光器及其應用產品方面都有了迅速的發展。最近五年來，臺灣地區的光電子產業發展尤為迅猛，光盤及光盤機、顯示器和光電掃描等產品已取代日本，占國際首位。光電子產業發展的主要特點是：
首先，光電子產品在自主開發研制能力方面相對有限，擁有自主產權的產品甚少，關鍵零部件都需進口，但在組裝應用能力與相關產業的配套方面比較齊全，產品的市場適應性和開拓性較強；
第二，中小公司發展目標明確，與光電子研究部門關系密切，并努力開拓有自己特色的產品，例如，在新竹工業園有三分之一的公司制造光電子產品，生產的半導體發光管及激光器居世界前列；
第三，注重R&D投入，R&D經費占收入的比率達到8%～10%左右，開發的新產品能適應各個用戶不同的需求。
武漢地區在國內具有不可替代的光電子信息技術優勢。2001年7月6日，原國家計委正式批復武漢東湖高新區為“國家光電子產業基地”。在東湖開發區內，有23所大學，56家研究機構；有兩院院士43名，其中有8名是光電子信息技術的學科帶頭人；有從事光電子領域研究開發共有科研開發機構38個，其中國家部委屬4個，高校屬20 個；有國家重點學科2個，國家技術/國家技術研究/工程技術研究中心6個，重點實驗室6個，專業實驗室2個，博士后流動站5個。涌現出了一批在全國乃至世界領先的優勢學科,造就了一批著名的學科帶頭人,成為我國學科門類齊全、綜合研究實力雄厚、獨具特色的光電子科研基地。
“廣東光谷”是一個區域概念，它由深圳的“光數碼城”和“廣州科學城”組成。它的定位著重于研發易于產業化的核心技術，而不是簡單地聚集一些搞應用的企業——以深穗為基地，以珠江三角為腹地，最終建成集產學研于一體的光電子產業帶及國際生產制造中心。隨著科學城開發面積的擴大，在以科學城為中心發展光電子產業的環境日益成熟。在這塊土地上吸引了來自臺灣的光寶電子集團、樂華電子、南方高科等以信息電子、光電子產品為主的企業集團，這為廣東光谷的發展打下了堅實的基礎。
長春在發光顯示器、光電科學儀器等領域有著相對較強的研發和產業化優勢，可帶動上下游產品形成產業群。重點培育兩個產業鏈條：
一是光顯示產業鏈：在大力發展光電子顯示器件的同時，有步驟擴展產業鏈，上游重點發展驅動電路、背光源、彩膜等，下游推進液晶電視、液晶顯示器、筆記本電腦、PC機等產品的產業化規模。
二是二極管照明光源產業鏈：以科研為基礎，從源頭的發光外延片及芯片切入，開發以白光二極管為代表的高亮度發光器件，以此為基礎向下游擴展各種照明光源、顯示屏等最終產品。
總體來說，我國光電子技術和產業喜憂參半。在光電子技術方面，我國是與國際水平差距相對較小的一個領域，與世界發達國家幾乎同時起步。特別是近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的發展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的差距，個別領域還處于世界領先地位。來自中國科學院光電研究院的資料顯示，自20世紀90年代初以來，在廣東、上海、北京、武漢、西安、吉林等地出現了大量光電子企業，從產能和產量來看，中國已經達到世界級水平。但是，龐大的產業規模卻是大而不強，中國光學產品大多數集中在中低端領域，盡管規模龐大，可市場價值并不高。據有關部門估計，中國光學元件的市場價值僅占世界市場的５％。產生這種現象的原因，很大程度上就是從實驗室到市場的“鏈條”出現“斷裂”，科技成果不能及時進行產業化，或真正轉化為商品。目前，中國光電子產業需破解兩道難題：一個是強化“中國制造”，改變這一領域技術原創性不足的問題；一個是整合資源，集中優勢，把規模做大做強，改變各自為政的零散的發展狀況。
