試論光電子技術科學的實際應用

徐靜瑋

摘要：光電子技術科學應用于商品加工、制造等產業能夠有效提升實際生產效率和企業經濟效益，因此，逐漸在加工制造領域開始廣泛運用。本文闡述了國內外光電子技術產業的發展狀況，并對其實際應用進行了分析。

關鍵詞：光電子技術科學；實際應用；發展

自上世紀60年代開始光電子技術科學出現之后，其就開始迅猛發展。近幾十年，我國光電子技術科學發展速度也在不斷提升，并廣泛的應用到了軍事領域和民用領域，推動了我國社會制造業的發展。

一、國外光電子技術產業的發展

從世界范圍看，高新技術產品中以光電產品的規模和種類最多，并且發展勢頭最為迅猛。以光通信容量與速率為例，已經超過了微電子技術的摩爾定律，幾乎達到了每年翻一番的速度。國外在光電產業的投資巨大，并且技術與規模逐漸成型。比較有代表性的是歐洲投資上千億英鎊發展通信、運輸和能量的跨歐網絡，其中英國已經拿出上百億英鎊發展信息高速公路建設，法國政府與阿爾卡特公司合作在阿爾卡特研究中心創建光電研發平臺，簡稱“光電谷”。總體來看，歐盟、美國、日本等發達國家已經將光電產業發展水平等同于國家科技水平的象征，正在加速完善和規模化。

二、國內光電子技術產業的發展

大陸地區的光電產業發展起步較晚，在“十六大”以后才逐步跟隨世界的腳步，并根據自身工業特點逐步發展起來，在世紀初只有40 億美元左右的產值，不及臺灣地區的五分之一，并且集中在太陽能發電等基礎行業。隨著改革開放的不斷深入，并且在世界LED 風潮的推動下，我國光電產業中僅LED 行業總產值在2010 年到2016 年間以每年30% 的同比增速迅猛增長，2016 年達到600 億美元。以“武漢.中國光谷”為代表的我國光電子技術研發基地充分利用“互聯網+”模式，正在走向合作、集群優勢。總體來看，我國的光電產業起步較晚，發展迅速，但是模仿的痕跡還比較明顯，還無法達到引領產業方向的目標。

三、光電子技術科學的實際應用

由于光電子技術主要研究的是光的產生、傳輸、控制、探測等要素，使得其衍生的光電產業不但在軍用、航天等神秘領域占有一席之地，也在潛移默化中提升了千萬百姓的生活水平。諸如LED 技術、VR 技術、太陽能技術、都是我們生活中經常應用到的，了解光電產業的發展狀況對認識現代生活有很大幫助，也對以后想學習光電專業的學生的感性化認識有較大益處。

（1）LED 技術與發展。生活中最直觀可以接觸到的光電子技術非LED 技術產品莫屬。我們的電腦顯示器，手機屏幕，房屋中的電燈、汽車的前照燈、日間行車燈等等，可以說LED 的市場滲透率正在快速增長。我國的LED 技術、產品發展大致經歷的4 個階段：上世紀90 年代以前，受基礎工業的原材料影響，對LED 的認識和應用還沒有廣泛展開；1990-1995 年，受國際LED 關鍵技術突破的影響，全彩色LED 和64 位灰度調節成功，我國光電從業者認識到LED 廣大的市場空間；1995-2000 年，我們的LED 產業格局逐步協調、合理，眾多LED 顯示屏生產廠商之間競爭激烈，產品價格逐漸下調，技術含量逐漸增加；進入21 世紀，國家層面認識到光電產業的創新性和高新性，加大了資金與政策扶持，使我國的LED 行業技術逐漸追趕上國際水平，教育部將光電信息科學與工程專業從電子信息工程專業中剝離出來，以武漢光谷為代表的國家級研發中心成立，帶動了一大批具有實力和影響力的公司將資本注入到光電產業，特別是LED 行業中來。總體來看，LED 行業在國內基本形成了重點科研院所與知名企業合作開發的格局，例如，北京大學與廈門三安電子有限公司，清華大學與大連路美芯片有限公司，中科院半導體所與深圳方大國科光電子技術有限公司的合作。

（2）太陽能技術與發展。伴隨著“化石資源”的逐漸減少和我們對生態環保的剛性要求，清潔能源的呼聲越發強烈。眾多清潔能源技術中，太陽能技術是生活中最常見，也是最具備規模的。而太陽能技術行業本質上講屬于光電子技術產業范疇。上世紀90 年代之前，由于石油價格回落和核電技術的發展，世界范圍內對太陽能技術都不是很重視，但是21 世紀以來由于世界性的可持續發展和環保理念的深化，其重要地位逐漸凸顯，并以太陽能電池（光伏發電）為研發重點。中國現在有5 座太陽能光伏發電站，分別為上海崇明（1MW）、內蒙古鄂爾多斯（25KW）、甘肅敦煌（10MW）、青海柴達木盆地（1GW）、四川西昌（10MW）。光熱發電站：南京江寧（7KW）、北京延慶（10MW）。根據國家電網公司“十三五”電網發展規劃，“十三五”末太陽能發電1.5 億千瓦。

（3）VR 技術。相比起2015 年最火的3d 打印技術，2016 年最火的技術名詞應該是“VR”（虛擬現實技術）。VR 技術讓每一個使用者感受到了虛擬現實，利用計算機交互系統和光學傳感器生成一個3D 的虛擬空間，在這個空間中我們可以實現人機交互，參與者的視覺、聽覺、嗅覺等都能受到外源性刺激。簡單來說，VR 系統由檢測模塊、反饋模塊、傳感器模塊、控制模塊、建模模塊等5 個部分構成，是光電產業在當今最炙手可熱的領域，各個國家都在搶占市場。我國在VR 的發展可以從近15 年的專利申請數量看出可喜的態勢。2000-2005 年間，VR 專利申請每年在50 件上下；2006-2010 年間由于LED 和液晶產業的發展，VR 行業專利有了較小幅度的提升，每年在85 件上下；2011-2015 年間VR 專利陡然增多，2014 年有552 件，至此，VR 真正走近了我們的生活。不可否認，VR 技術還沒有完全走進家庭，國內只有華為等少數大型企業涉足其中，需要我們自身的光電工程水平快速提高，但是虛擬現實的發展后勁必定長久。

綜上，光電子技術科學是集成了多個領域先進技術的綜合學科，在社會生產中有著非常重要的作用。因此，國家和企業應該加大投入，不斷提升我國光電子技術科學水平。

參考文獻：

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[3] 陳雯菁，彭志紅.光電子技術發展態勢分析[J]. 科技創新與應用. 2015（20）

（作者單位：沈陽希科泰科技有限公司）