光电子产业21世纪的第一主导产业

　　众所周知，21世纪是信息经济时代，信息产业将成为支柱产业。以美国为例，在1995年至1998年期间信息产业占美国GDP的8，但它对美国实际的经济增长贡献率则达到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。
　　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。
　　光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备，预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。
　　目录
　　（一），光电子与光电子产业概况
　　（二），光电子的地位与作用
　　（三），二十一世纪信息光电子产业将成为支柱产业
　　（四），国际光电子领域的发展趋势
　　（一），光电子及光电子产业概况
　　今天，光电子已不再局限传统意义上的用于光发射、光调制、光传输、光传感等的电子学的一个分支，同时还包容了部分电光学、光子学和光学成分。主要光电子器件集中体现在各类半导体LED、LD，各类光探测器，收发集成模块，光放大器，调制器，波长变换器等。此外，还包括和上述器件相关的各类光波导等无源器件。
　　光电子产业也不是以单一形式存在，它是一个由相关的基础设施和基础技术支撑的多类产业的结合体，可形象地比做一棵参天大树。滋养这棵大树的土壤是：制造设施，研究机构，技术力量，政府基金，风险投资，研发资源等。支撑这棵大树的脊梁是光电子技术，包括LDLED，光探测器，图像传感器，光调制器，MOEMS，光纤，光纤连接器，光放大器，无源光器件等。这棵大树结出的丰硕果实就是光电子产业，包括光通讯，光显示，光存储，影像，光信号照明，太阳能电池等。用一个简单的分类方法，可以把光电子产业分为信息光电子、能量光电子、娱乐光电子等部分；信息光电子包括光纤光缆、光器件、光通信设备等产品，能量光电子包括激光器、激光加工成套设备、激光医疗设备及测控仪表等，而娱乐光电子包括日常消费品制造如VCD，DVD等等。
　　光电子市场主要集中在通信、显示、存储和影像等四个领域。图中给出了98年度世界各类光电子产品所占的市场份额。那么，光电子元器件所占市场份额比例是多少呢，我们目前还拿不到世界范围内的数据。不过，通过日本的光电子产业调查也可可见一斑。97年为30。6，98年为30。1，99年预计为30。6。这样看来，光电子元器件占整个光电子市场份额30左右。
　　光电子产业的发展速度是惊人的，从日本工业来看，近年一直呈现出一路增长的势头，98年年增长率为6。6，99年预计年增长率为10。4。有关预测表明，未来几年全球光电产业将有更大的增长幅度，增长速度比较快的是WDM市场，预计年增长率为23，其中，用于WDM的LD年增长率将在50以上，放大器为43左右。
　　（二），光电子的地位与作用
　　（1），光电子的基石和制高点地位与支撑和革命的作用
　　二十世纪微电子出尽了风头，人们无时无刻不感受到微电子给人类社会带来的辉煌。本世纪后期崭露头角的光电子给人类社会带来了新的希望和期盼，并以比微电子更快的发展速度冲向新世纪。专家们预言：二十一世纪将是微电子和光电子协同作战共同发挥作用的时代，微电子和光电子是信息技术赖以迅猛发展的两个车轮子，缺一不可。
　　1999年全球光电子产品市场总值达1800亿美元，并以每年15的速度增长；同年我国光电子产品的市场总值也达到50亿美元。
　　美国商务部指出：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。科学界预言：光电子产业在十年内将形成5万亿美元的产值，成为全球最大的产业。
　　光电子技术的重要性在于它既是现代信息技术的基石，又是矗立于该领域之中、可资控制全局的制高点。与此双重地位相对应，它在信息技术领域中起着两大作用，即支撑和革命的作用。作为基石，它以其一砖一石支撑着这个信息技术的高楼大厦；作为制高点，它又以其一个接一个奇妙莫测的进步执导着信息技术领域中一次又一次里程碑式的革命。今天信息技术的突飞猛进已足以证明了这一点。微电子和光电子技术的重要性几乎不言而喻的，而较之微电子，光电子技术的重要性有过之而无不及。当今信息系统的显著特征是信息采集、存取、处理、传输和应用的高速化、宽带化和大容量化。在这样的信息系统当中，关键器件已非光电子器件莫属。试想一下，如果没有光电子器件，那里会有光纤通信系统？而没有光纤通信系统，信息高速公路又从何谈起？再试想一下，如果没有光电子器件，哪里会有光盘？进而又何谈超大容量信息存储？因而，我们完全有理由说，没有光电子技术，信息技术就如同一片荒原，信息产业就成为无源之水，无本之木，信息社会也便成为空中楼阁。换言之，光电子技术必定是支撑未来信息技术的脊梁，必定是支撑未来信息产业的支柱，进而必定是支撑未来信息社会的基石。
　　正因为光电子在技术领域基石和制高点作用，决定了它在一个国家中的战略地位，光电子技术已不是一般国家生产力的概念，而是一个国家的战略技术。光电子的发展水平不仅仅是一个国家的科技实力的体现，更是一个国家综合实力的体现。
　　二十一世纪没有微电子是不可想象的，同样，没有光电子更是不可接受的。光电子目前的成就和它巨大的发展潜力已让人们无可置疑：二十一世纪一定需要光电子。
　　（2），二十一世纪光电子的表现
　　那么，光电子在二十一世纪会有何出色表现呢？请看：
　　A，光电子与微电子一起将支撑起光通信这个摩天大厦
　　光电子技术最初在通信领域找到了破口，并一直以信息光电子为龙头得以迅速发展。随着信息时代的到来，人们对信息的追求已进入了如痴如醉的境地，而传输如此海量的信息，必然要占用越来越大的通信带宽。那么，在未来几年人类对信息的需求是什么样的呢，请看A。A。Bergh的预测。从这个预测可以看到，语音服务的增长率为5年，数据服务为30年，Internet为200300年，按着这样的增长速率，到20002002间，通信速率就需要达到Tbs以上。
　　靠什么样的技术才能支撑起增长如此迅速的通信带宽呢？
　　在有线通信方面，由于导线的、传输损耗正比于传输频率及传输距离，普通双绞线上传输的信息的带宽仅为几十KHz，只能用来传输话音和文字信息，这样的带宽用来传输静止的图像已有捉襟见肘之感；同轴电缆的传输带宽可达几百MHz，目前这样的带宽对于大多数个人用户也许已经够用，但要支撑起包含成千上万用户的信息网络，显然也是无能为力的。众所周知，在无线通信（包括卫星通信）方面，所有带宽资源都已各有其主。
　　何以构筑起这样一个每天吞噬着海量信息的巨大网络大厦呢？回答只能是：光通信。而光通信赖以生存和发展的技术就是：光电子技术。
　　B，光电子将有可能引发一场照明技术的革命
　　五十年代发展起来的以半导体为核心的固态电子学及微电子学的成就引发了世界范围的第一次信息革命，已成为当代计算机科学技术、无线电电子技术、自动控制技术取得巨大成就的关键基础。这数得上是二十世纪最重要的技术革命。那么，半导体引起的下一个技术革命将是什么呢？那就是将逐步取代电真空的灯泡和日光灯管的半导体灯（信号灯，照明灯）。
　　进入九十年代以来，随着半导体科学技术的发展，宽禁带的氮化镓、炭化硅等的材料生长技术，器件制造技术的突破和改善，超高亮度得兰绿色发光二极管随之出现。蓝光二极管的出现，不仅仅只是丰富了色彩，有了红橙黄绿青篮紫全色，更重要的意义是出现了白色光半导体灯。
　　目前，世界上生产蓝光二极管的半导体公司纷纷和老牌灯泡制造商结盟，抢占这个可以说是未来最大的市场。譬如美国惠普公司联合日本日亚和德国西门子，美国克雷公司、德国西门子又和奥斯林联合，美国EMCORE公司和通用公司联合等。因此，目前，半导体照明灯已对传统的白帜灯发起了挑战。
　　半导体灯小巧、可靠、寿命长、低压、省电、节能占尽了优点。半导体灯和普通照明光源相比，可以节省8090的能源。目前最大的问题是价格还太贵。2cd的白光发光二极管定价在1美元左右。但是价格只是时间问题。从IC的发展及其降价规律，就可以预言，半导体灯达到普通人家可以接受的价格为期不远了。
　　专家认为这是跨世纪值得关注的电子革命大事，它既是科技专家争先抢占的高技术领域的制高点，也是企业家获得巨大利润的战场。
　　C，现代军事和国防需要点亮现代武器的眼睛
　　科索沃战争，中国的大使馆被炸，是因为美国的导弹没长眼睛吗？不是，恰恰相反，是它有一只敏锐的眼睛光电子技术。在海湾战争中，盟军以轰炸准确、人员伤亡少而一举改变了人们对战争的认识和定义，那场举世瞩目的沙漠风暴固然以电子战为主，但如果要论战功的话，则非光电子武器莫属。
　　人们已经认识到光电子技术在现代国防军事领域的重要性，光电子技术已受到各国军方的高度重视，几乎各发达国家都大力开展基础研究、应用研究和产品开发。
　　主要应用有：半导体激光雷达，半导体激光测距，半导体激光引信，半导体激光制导跟踪，半导体激光瞄准和告警，半导体激光武器模拟，半导体激光通信，军用光纤陀螺，半导体激光照明（夜视）。
　　D，人类丰富多彩的生活需要光电子来装扮
　　凯文回家时挟了一卷4英尺长的薄薄的纸张样的东西，进入居室时，墙壁开始柔和发光，房间逐渐亮了起来。他打开这卷东西并沿墙壁铺开，说道：这就是8英尺大的电视屏！。这个魔幻的世界目前还是梦想，不过，它即将在2007年成为现实，走进人们的生活。这就是有机电发光薄膜技术的魅力，这就是光电子技术的魅力。
　　DVD的到来免去了人们频频插换蝶片的烦恼，数码相机给人们带来了即闪即现的惊喜，总之，光电子已渗透人类生活的各个领域，复印机，激光打印机，数字摄像机等等，就连儿童的鞋跟后面都闪烁着光电子技术的亮点。
　　（三），二十一世纪信息光电子产业将成为支柱产业
　　国际公认：21世纪是光电子与微电子紧密结合发挥作用的时代，以光通信为龙头的信息光电子产业将成为21世纪的明星产业和支柱产业。
　　日本工业调查会总经理志村幸雄在述及21世纪的主导产业时指出，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，第四是环境和新能源产业。同时指出光电子产业对其它许多产业而言，无疑将起到基础材料的作用。
　　下面我们从光电子的市场前景来看光电子产业。
　　首先我们来看光电子元器件市场。98年世界光学、光电子、半导体元器件市场所占的份额（见图4）分别是120亿美元、380亿美元、1250亿美元。光电子元器件市场是光学元器件市场的3倍以上，接近半导体元器件市场的13。下面给出主要光电子产业市场分析：
　　1，高速光纤通信
　　光纤通信是半导体激光器发挥经济和社会效益最好的领域。预计1999年LD的销售量将比1998年增加37，销售额增长30，达18亿美元。其中，作为光纤放大器泵浦源用的980nm量子阱激光器销售增加最快，1998年比上年增长了70，1999年将占光通信用半导体激光器14的市场份额。
　　WDM系统将成为信息高速公路基础设施的主流产品，它的迅猛发展带动了与之相关的有源和无源器件市场，到2000年WDM的市场份额将超过120亿美元。光纤用户接入网系统的发展将使无源器件的需求骤增，有资料显示：无源器件将以每年递增40速度发展，无源器件占系统总投入的比重也将由过去的2。4提高到现在的18，不久将突破20。
　　1998年中国实际需求通信类和CATV用光电子器件约为50万只，其中国产器件（包括进口芯片中国组装）约占13。预计该类光电子器件仍将以每年25的速度递增，到2005年光电子器件的年需求量将达到250万只年，年产值将超过10亿人民币。
　　我国固定电话用户已超过1亿户。到1999年底全国移动通信用户将超过2000万户，成为继美国之后的世界第二大市场，十。五期间中国电信业将继续以每年新增几千万户固定电话用户和千万户移动通信用户的速度迅速增加。最近无线通信也提出了基于低成本光纤毫米波无线通信概念，出现了DuplexWDMSCM光纤接入网，光电子器件将在无线领域找到自己新的应用领域。
　　随着光纤到户、视频节目点播等多媒体功能的开发，光信号的双传输将提到议事日程，届时对半导体激光器、光分路合路器、光连接器等有源无源器件的需求将成倍增长。
　　2，光信息存储与处理
　　光存储用半导体激光器是二极管激光器的最大市场，预计1999年将要售出3。08亿只，销售额达6。36亿美元。
　　到2006年世界GaN器件（LED、LD）的市场份额将达到30亿美元。
　　随着635670nm可见光激光器的迅速成熟和不断降价，已成长为大批量市场产品，目前已面临大幅降价压力。
　　预计到2001年世界DVD市场将达到1。2亿台，其中DVDROM的需求量为8000万台，DVD视频和音频播放机的需求量各2000万台。估计到2005年我国DVD市场的需求额将为10002000万台左右，它将带动300～500亿元人民币DVD市场。
　　3，光显示
　　在半导体光电器件中，无论从产量或产值来说LED无疑都是独占鳌头。据市场分析测算，1997年2002年的五年中仅交通信号和交通标志一项，全球高亮度LED的累计市场需求将高达200亿美元；仅日本东京交通信号改造就需要高亮度LED10亿个。加上汽车、大屏幕显示等多种应用领域，市场十分巨大。
　　1995年我国LED的产量为37。8亿只，国际市场用量为400亿只，并以每年1520速度高速增长，目前中国LED芯片极大部分靠进口，每年进口LED芯片的费用高达34亿人民币，并有继续增加之势。预测到2000年世界LED年需求量将达1000亿只；国内需求量也将达到150亿只，其中高亮度及超高亮度LED约占13左右，并将以每年30的速度持续增长，而中低亮度的增长率将不会超过5。
　　目前国产高亮度红光和橙黄光LED已开始进入市场，LED封装工业已形成规模并趋于饱和，而高亮度蓝绿光LED尚属空白。
　　到2005年中国市场LED的需求量将超过1000亿只，其中高亮LED占35，普通亮度（中低亮度）占40，其余为红外（不可见光）LED。仅白光LED的中国市场份额达15亿元。
　　考虑将来白光LED取代普通照明光源，市场难以估量（仅各类灯泡、荧光灯等的现在年市场额为100亿美元）。
　　（四），国际光电子领域的发展趋势
　　1，光通信
　　由于IP业务的业务量爆炸性增长，以及IP业务与话音业务相比具有突发性，不对称性，业务量增长不可预测性等显著不同的特点，基于传输话音业务的传统骨干网络已越不越不能高效地传输IP业务，传统的光纤骨干网络面临着更新换代的趋势。这注定未来光通信的发展趋势是：高速、大容量、灵活高效、更适合传送IP业务的光网络。目前已成为信息高速公路建设的首选方案和通讯领域的一大主流，被列为世界各国和跨国研究计划的重点项目。
　　新一代光网络发展趋势有以下几方面：
　　点对点传输容量进一步扩大：
　　措施是：单信道速率的提高WDM技术。
　　单信道高速率传输极限则为100Gbs，目前，工程铺设的光纤通信系统单信道传输容量已达10Gbs，研制成功的DFB激光器与量子阱EA电光调制器单片集成的光源，其最高调制带宽已达40GHz，已接近商用。
　　密集波分复用（DWDM）的通道波段从传统的C波段扩展到L波段（1565至1620nm）和S波段（1450nm至1530nm）。波长通道将可能扩充到上百个，传输容量的潜力可以达到20Tbs以上。目前，国际标定的DWDM信道间隔为0。8nm，可见波分复用（WDM）技术提供了一条扩充传输容量的有巨大潜力的技术途径。美国ATTLucentLab。以20Gbs为单信道传输率，分别采用55路和50路波分复用成功实现了1。1Tbs和1。0Tbs的传输实验。日本NTT公司还发表了13220Gbs。（2。64Tbs）超大容量传输的记录。1999年春又达到了3Tbs的国际最高水平。
　　此外，WDM技术和光时分复用（OTDM）技术的结合，不仅是进一步扩充传输容量的途径，同时对特定系统的实用性与经济性提供了优化选择的机会。日本NTT公司在发展（WDMOTDM）复用系统方面做出了代表性的成就。该公司已用OTDM100Gbs传输信道10路WDM，成功实现了1Tbs容量的传输。
　　光层上实现网络化
　　通过OADM（光分插复用）和OXC（光交叉联接）技术，构成更灵活，更有效的光传输网络。目前OADM和OXC均接近商用。
　　从长远看，光分组网络或（IPoverWDM）将成为未来光网络发展的主流。
　　从理论上讲，光分组网络是最有效，最简捷，最适合承载IP业务的网络技术。随着光子技术的进一步发展，未来的光网络将最终会演化为面向IP业务的光分组网络。
　　在强大的需求刺激下，用于支撑光网络更新换代的光子新技术层出不穷，大大推动了光电子技术的发展。
　　传输技术：
　　高速光收发射模块（10Gbs和40Gbs），包括EA调制器，LiNbO3调制器，高速OEIC作为光孤子激光源的高重复率ps脉冲半导体锁模激光器及其集成化技术
　　光纤色散和非线性对传输产生的负面影响的抑制，偏振模色散效应的抑制和补偿，高性能色散补偿器件如啁啾光纤光栅，色散补偿光纤等
　　增益平坦光放大技术
　　L波段和S波段光放大技术，如L波段掺铒光纤放大器，Ranman光放大技术
　　复用解复用技术，薄膜滤波片，波导阵列光栅AWG和光纤光栅等
　　其它新型无源光器件
　　光层上网络化技术：
　　光开关技术：光机械，光热，MEMS，铌酸锂，聚合物，声光，液晶等
　　波长变换技术：应用半导体光放大器（SOA）构成的高性能，实用化的波长转换技术
　　增益钳制光纤放大技术
　　可调谐滤波器
　　1。55m量子阱结构可调谐DFB或DBR半导体激光器
　　光互联技术
　　光分组网络技术：
　　高速光开关
　　波长变换技术
　　光信头处理技术
　　光分组缓存技术
　　基于半导体激光放大器的高速光信号处理技术
　　2。光互连
　　宽带信息技术的应用已从通信领域推广到计算机领域。电子计算机芯片光互连是突破计算机速度，充分发挥电子逻辑门ps量级速度潜力的重要途径。集成光探测接收、电逻辑处理和光发射输出于一体的，低功耗面发射（VCSEL）激光器集成面阵和低维结构光电调制、开关智能象素集成面阵是实现智能化并行光互连的关键技术。
　　1997年以来，美国先后在Bell实验室和Honeywell研究中心建成了二条带光输入光输出窗口的微光电子超大规模集成电路工艺线，研制出包含4352个SEED光输入光输出窗口器件，输入输出端口为256256的SEEDCMOS智能像元集成芯片，组成第三代自由空间光交换网络系统和10834位元激光有源GaAsVCSELCOMSMSM智能像素芯片的研究与开发，单个VCSEL激光器的阈值功耗也已降低到毫瓦量级，频率响应40GHz已逐步走上实用化。
　　由此可见，光互连高速并行传输和互不窜扰的特性，一旦与微电子很强的逻辑处理能力相结合，将使信息光电子系统的功能和智能化程度得到极大的拓宽。人们认为，一旦光子回路与微电子的系统集成得以实行，很可能引发继微电子技术以后信息高技术的第二次革命性飞跃。
　　3。光存储
　　超海量信息的快速存储与读出，决定了社会对信息资源的共享程度，其发展目标为TB位元信息的存储系统。
　　半导体量子阱650630nm红光激光器的成功发展，已使CD技术推向了DVD技术。使光盘的存储容量从650Mb增至4。7Gb，图像分辩率由280线提高到500线，单片的播放时间也从75分钟提高至135分钟。正如美国WarnerHomeVideoInc总裁WarrenNLieberfarb为东芝DVD特集赠言所述，DVD巨大的存储容量为创造全新的、精彩的、有创造性的多媒体产品提供了灵活性的自由度。一场视听革命已经来到。预期到2002年全球DVDROM和DVD播放机的年产量将突破亿台大关，将成为廿一世纪的明星产品和新兴的阳光产业。
　　针对日益增长的数据存储和处理需求，DVD光盘正向单次写入（DVDR）和多次擦写（DVDRAM）方向发展。与磁带存储相比，无论在存储容量，还是长期保存的可靠性来说，DVDRAM都具有无可比拟的优越性，其记录价格也比磁带记录方式便宜13以上。由于可擦写DVD盘片采用相变膜结构，利用材料非晶态晶态变化进行信号的记录与擦除，一般认为DVDRAM所需650nm激光器的输出功率应在30mW左右。
　　在DVD光头中，通过物镜聚焦的光斑尺寸与半导体激光器的发射波长成正比，因此415nm附近的GaN蓝光激光器是下一代高清晰度视频DVD的理想替代产品，它可使单面单层DVD光盘的存储容量从目前的4。7Gb提高至18Gb以上，图像分辩率提高到1024线。至2005年可望推出第3代DVD，此时，采用超解像和近场记录等技术革命，可望使记录容量进一步提高到50GB。几年来，日本和美国的日亚、富士通、Cree、UCSB、Sony和HP等单位相继报导了GaN蓝光激光器已室温连续和脉冲激射。尽管日本日亚公司GaN蓝光激光器的寿命已突破一万小时，但从网上发布的样品价格仍高达2000美元，这说明在工程化和批量生产上仍有很多技术难关有待攻克。最近日本松下电机报导研制成功激射波长为400nmGaN蓝光激光器，利用透镜数值孔径（NA）为0。5的实际光学系统，形成了440nm的光束点。简单计算可知，如果透镜的NA提高到0。6，则其记录密度是现行DVD的2。6倍，已经达到下一代DVD的集光性能水准。展望TB超海量存储的发展，无疑多层复用技术立体存储技术将成为十分重要的技术方案。它是通过角度复用的全息干涉技术来实现的，程控扫描触发的VCSEL面发射激光器集成面阵，是实现精密角度复用的最佳选择。
　　4。光显示
　　显示技术则向真彩色、高清晰度、大屏幕和平面化方向迅猛发展。
　　以红、绿、蓝三基色为代表的高亮度、超高亮度发光二极管（LED）是人们梦寐以求的固态节能型、户外真彩色大屏幕显示和白光电光源的理想光源风靡全世界。为了实现高清晰度、高亮度、低成本、低功耗的大面积显示，各种显示技术竞争异常激烈。世界平板显示器市场约为200亿美元，其中液晶显示器（LCD）占有绝大部分的市场份额，预计这一格局近年内不会有太大改变，但在大屏幕、高亮度显示方面LCD没有优势。
　　等离子显示屏（PDP）被视为平板电视的首选机型，42英寸和50英寸PDP显示器已经面市，但它的成本据高不下，亮度较低、功耗大的问题没有根本解决。
　　场发射显示器（FED）是近十年发展起来的新型平板显示器，它具有CRT显像管的各种优点，并实行了平面化，预计成本仅为PDP的50。
　　有机聚合物发光材料的开关速度比LCD快100倍，视角可达180度，远高于LCD的45度，价格仅为TFTLCD的3040，可制造在柔性衬底上，引起了国内外重视。目前它已应用于手表、电子钱包和移动电话显示屏上，有机单色电发光屏已用于汽车显示器上，并已研制成功10英寸、640480像素全色发光屏。其发展潜力不可低估。
　　上述显示技术作为家用平板显示器的主要侯选品种，谁也不甘寂寞，正利用高清晰度数字电视正式开播带来的机遇，进一步改进技术、降低成本，争相抢占家用大屏幕显示器的巨大市场。
　　九十年代以来，以GaN为代表的蓝、绿光发光器件实现了一系列重大技术突破，超高亮度蓝、绿光LED和蓝光激光器已经面市，并立即在世界范围内掀起了一场蓝光热，它被美国人喜称为蓝天产业。红、绿、蓝三基色的不同组合可形成上亿种颜色，使超薄型、全平面、高清晰、无幅射、低功耗、真彩色大屏幕显示梦想成真。它不仅已占据了户外显示屏的绝大部分市场份额，而且也欲与阴极射线显像管一比高低，涉足户内显示领域。
　　红、绿、蓝超高亮度LED为基本单元组成的白光电光源，其工作电压低于5V，使用寿命超过十万小时，电光转换效率约为普通白炽灯的7倍，达到了节约资源、减少环境污染双重目的，定将在世界范围内引发照明电光源的一场划时代的深刻革命。
　　值得指出：用于军事指挥平台、战斗员定位显示的被动显示技术，正受到如美国DARPA等军事部分的高度重视。
　　5。半导体大功率激光器泵浦固体激光器
　　大功率半导体激光器主要用于泵浦固体激光器（DiodePumpingSolidStateLaser）DPSSL，它具有半导体激光器与固体激光器的双重优点，在军事、医疗和激光加工领域具有广泛的应用前景和无可比拟的优越性。特别是在军事上的应用引起了世界的重视，成为涉及国家安全的核心技术。
　　早在1991年美国麦道公司就用808nmDPSSL代替灯泵固体激光器将机载激光测距仪和目标指示器小型化。1991年林肯实验室研制出DPSSL激光雷达，具有精确跟踪火箭和卫星的能力。美国海军成功地用DPSSL泵浦掺钛宝石或LiSAF固体激光器，倍频后产生蓝光激光，实现了飞机从2万英尺高空对下潜几百英尺深潜艇的激光通信实验。激光精密制导已在海湾战争和科索沃战争中给人们留下了极其深刻的印象。激光致盲武器和激光拦截入侵的飞机和精确制导导弹也已获成功。美国已研制出准连续（QCW）峰值输出功率大于万瓦的DPSSL，其防御者计划要求的QCWDPSSL峰值输出功率达100万瓦，SDL公司和相干公司都推出过数千瓦QCWDPSSL商品器件。
　　大功率半导体激光器能直接用作激光手术刀，它兼有开刀与止血的双重作用。医学研究结果表明，半导体激光器和LED可直接用于某些疾病，甚至癌症的冶疗。
　　6。光传感技术
　　光纤光栅技术的成就已为信息传感技术的发展打开新局面。光纤光栅传感器可以直接、间接地灵敏、快速感受任意外场的存在和变化（如：力场、热场、电场、磁场、声场、光场等）又不受背景电磁场的干扰，是一种安全、实时、灵敏、小巧的多功能信息获取手段，无论在国防还是民用方面有着重要的应用前景。
　　注：上面一段只谈光纤光栅，显得有点单薄。建议增加一些内容，或干脆把小题目改为光纤光栅传感技术。
　　7。有机信息材料、器件与系统
　　近年来，有机及有机无机复合信息材料与器件取得了飞速发展，引起国际学术界、工业界的高度重视，并正成为新一代信息技术的基础材料。80年代，有机材料的第一代产品为有机光电导鼓，已形成10亿美元的产值；离实用化很近，即将投入市场的器件为有机电致发光显示器，其使用寿命已超过1000h，日本IDEMITSUKONSNA公司已经发展了10英寸的有机全色显示器，他们希望在12年内把它用到笔记本电脑上，其价格可比TFTLCD便宜3040，该公司希望2000年能销售413百万美元有机元件；其他如有机光盘，薄膜波导及调制器，以及在1996年底到1998年初美英的几所大学及公司相继实现的光泵浦有机或聚合物薄膜激光器，即将进入开发阶段。据有关专家预测，有机材料将在21世纪初叶形成上百亿美元的产值，与无机材料相互补充，相互促进，成为光电信息产业的主体。
　　有机材料的核心是有机半导体，它除了具有半导体的属性外，还具有两个特点：一是柔性，即随着电子运动，有机材料的价键、分子链的构型与构象等结构因素也随之变化，与电子、空穴相结合形成极化子、双极化子、激子、孤子等元激发，这就决定了有机材料光电传输过程的特殊性。二是有机材料具有局域化的电子态，即长程无序，但通过掺杂或外场作用，如光致诱导极化等化学与物理因素的作用，这种局域化性质会有极大程度的改变（非局域化），结合柔性，在有机材料激发态这个层面上将开发出多种多样的新功能，如光致极化反转等，因此有机材料更适合于光子学器件的要求：大跨度的电导率、卓越的非线性性质、超快速响应、透明、低损耗等。有机材料本身所固有的特点是原料易得、廉价、易于加工、力学性质好、结构多样、功能易于调节等，同时通过分子与超分子体系组装起来的器件在尺寸上大大突破传统材料的局限，达到纳米量级，实现有机纳米电子学器件。有机信息材料与器件虽然目前还存在着效率较低、稳定性较差等缺点，但经过多年的研究努力，是可以克服的。如有机光盘已进入市场，有机电致发光器件的寿命也已经突破10000h，接近商品化。
　　有机材料以其快速、高密度、廉价等优点成为正在崛起的新一代光信息材料，有机材料与无机材料优势互补，以有机材料为基础的信息器件，如薄膜激光器、有机薄膜显示器、记录及存储器、无源光波导器件、波导调制器、薄膜晶体管与场效应管、高效开关及传感器、塑料光纤等的开发，最终会推动光信息系统结构的优化与产业的发展。有机材料的发展及其所取得的成果还将会辐射到能源、催化及环境等各个领域。