01光电子器件前言

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1、 小故事 乔伸手使闹钟停闹，开灯起床。下楼便开始煮咖 啡，打开电视机看天气预报。他一边倒咖啡，一边与 厨房挂钟对表。然后走进日光浴室，坐下来读报。发光二极管显示；节电荧光灯；红外遥控；有线（光纤）电视传输；卫星天 气图像；液晶显示；室温调节窗玻璃涂塑料；激光照排。小故事 在楼上，孩子们已作好上学的准备。朱莉正边穿 衣服边听喜爱的歌曲。斯迪夫觉得身体有点不适，他 的母亲莎拉为他测体温。朱莉去上学，他只能呆在家 里。激光唱盘；mp3；激光裁剪；红外无接触“耳道”体温计。小故事 乔开着他的新车去上班，这车不啻是一个高技术 的橱窗。他驾车过桥时，看了一眼人行道边的急救电 话亭。他驶过交通信号牌和公路标

2、志。一名警察正在 用测速器扫描过往车辆。车辆红外安全系统（刹车故障监视），LED，LCD，光纤仪表显示，LED尾灯，桥 梁安全光纤监视仪；太阳能报警设备；光纤光缆电话；LED交通指示灯；高速公 路高反射率标志牌,激光交通雷达。小故事 有几张电话记录和一份传真已在乔的办公室里。 他打开电脑，用CD-ROM核对几个有关的数据，把数 据打印出来供事后再细看。打印了最新的报表后，他 到办公室去作报告。光扫描仪与传真机；电脑芯片制造中的光刻技术；光数据存储；激光打印；打印 复印；投影仪；幻灯投影；激光点示器。小故事 此时朱莉正在去学校的路上。当她走过邻居的房 子时，住宅防盗灯亮起来。在下一个街区，她途经

3、一 座新住宅楼的建筑工地，然后走过一家医院。在相距 几个街区处，是她叔叔工作的工厂。家庭安全红外移动物体传感器；激光测距和丈量仪；激光治疗与诊断仪器；激光 焊接与切割；三维原型工件快速制作法。小故事 今天朱莉的第一堂课是生物。学生们观察水样中 的微生物，水样是在前一天的自然之旅时采集来的。 那天他们还进行了鸟类观察，拍了一些野生动植物的 照片和录像带。教师戴上她的眼镜仔细批阅了朱莉的 实习报告。放大镜；显微镜；双筒望远镜；照相机；录像机；眼镜。小故事 利用午餐时间，乔离开办公室去买些零碎东西。 在收款处用信用卡付款，他采购了一袋苹果、一瓶葡 萄酒和一盒牛奶，每样东西上都标有条形码。超市条形码扫

4、描器；信用卡全息防伪术；质量控制用的图像识别；瓶子清洁监测 ；标签与包装监测；条形码读出用于存货量统计。小故事 斯迪夫在家里开大屏幕彩电看影片。受到儿子生 病的拖累，莎拉用笔记本电脑与办公室网络取得联系 。虽然她必须与生病的儿子一起呆在家里，现代技术 使她照常做办公室的工作，而乔则不得不暂时干采购 食品的活了。视盘与唱盘播放；电视显示；光纤局域网。前言全球光电产业背景 全球光电产业发展趋势 我国光电产业的诞生 我国光电产业概况 重庆光电产业概况 光电子学科发展史未来是光通信的世界。 20世纪70年代中期“美国硅谷” 电子时代 1986年“国家863计划” 我国高科技健康发展的道路 半导体光电子

5、器件硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破，光子 技术与电子技术开始结合具有强大生命力的信息光 电子产业。光纤通信发展趋势 “新摩尔定律”前言全球光电产业发展背景前言光电子产业的分类 按照国际产品产值统计及产业层次 产 业 类 别产 业 内 容 光电电子材料与元件光电电材料光学玻璃、光塑料、光学晶体、半导导体光电电材料及外延材料等光电电元件发发光器件、光探测测/接收元件、太阳能电电池等光电显电显 示LED显显示、液晶显显示、等离子体显显示、有机发发光二极管、有机电电致发发光显显示、场场 致发发光显显示等光输输入/出扫扫描仪仪、表格阅读阅读 机、文字识别识别 机、数码码相机、激光打印机

6、、激光复印机、光传传 真机等光存储储CD、VCD、DVD及光盘盘机、刻录录机等光通信元器件单单模/多模光纤纤、光纤连纤连 接器等有源器件光放大器、光源-光纤纤耦合器、光源-探测测器耦合器 、光源TO封装器件、光泵泵浦器件等无源器件光开关、光耦合器、光衰减器、光隔离器、分光器 、波分复用器等系统统与设备设备光纤传输设备纤传输设备 、光纤纤区域网络设备络设备 、光纤纤通信检测检测 与监监控设设 备备、光纤纤CATV系统统等激光及其它应应用激光器半导导体激光器、固体激光器、气体激光器、染料激光器、准分子 激光器等激光应应用激光工业业加工、激光医疗疗、激光武器、激光科研及其它应应用其它光传传感器（光电

7、电、声光、光纤纤等）、光学器材等光电子学的未来光电子集成微电子器件 光电子器件电子集成 光子集成光源器件光探测器件全光型器件光 电 子 集 成 器 件相 干 光 源非 相 干 光 源光 电 池 型 器 件光 电 导 型 器 件热 电 型 器 件光 无 源 器 件光 控 制 器 件光 存 储 器 件光 隔 离 器光 频 变 换 器光 双 稳 器 件光 控 制 器光 开 关光 偏 转 器偏 振 器光 栅全 息 元 件滤 波 器分 光 器透 镜棱 镜光 波 导光 纤连 接 器耦 合 器热 释 电 器 件热 敏 电 阻热 电 偶放 电 堆摄 像 管光 电 晶 体 管电 荷 耦 合 器 件光 电 管 光

8、 电 倍 增 管雪 崩 型 光 电 二 极 管本 征 型 光 电 二 极 管光 电 导 器 件非 晶 半 导 体 光 电 池单 晶 PN 结 光 电 池Se 光 电 池照 明 器 件放 电 管荧 光 管显 示 器 件发 光 二 极 管染 料 激 光 器气 体 激 光 器固 体 激 光 器半 导 体 激 光 器等 离 子 体 器 件电 子 束 器 件电 致 发 光 器 件液 晶 器 件光电子器件发展光电子技术发展的学科基础光电子器件的应用领域前言全球光电产业发展趋势 根据激光集锦1997年报导，世界激光器市 场可划分为三大区域：美国（包括北美）占55% 欧州占22%日本及太平洋地区占23% 在世

9、界激光市场上日本在光电子技术方面占 首位，美国占第二位；在激光医疗及激光检测方 面则美国占首位；而在激光材料加工设备方面则 是 德国占首位。 前言全球光电产业发展趋势光通讯市场2011年产值271.7亿美元，2012年增长10%。前言全球光电产业发展趋势前言全球光电产业发展趋势（美国） 美国政府将光电子技术列入“美国国家关键技术”、“商 务部新兴技术”和“国防部关键技术”的研究计划。1995年，美国光 电子工业发展协会（OIDA）在考察和对比了美国和日本的光电子技术 发展情况后，认为美国在光通信产业要注意市场开发，在光电显示领 域要加强制造业，在光存储方面要加强研究开发，并制定了5年、10 年

10、的发展规划。如今，美国在光通信和光显示产业等方面已赶上和超 过日本。 1998年，美国在亚利桑那州南部的Tucson，以亚利桑那大学 为中心建立了“光谷”。 “光谷”内企业约150余家，主要从事精密 电子零件、电子设计软件研发、定位系统、激光、电子资料传输与储 存，以及大型光学镜片及零件的生产与服务，以进一步加大美国光电 子产业发展力度。前言全球光电产业发展趋势（美国）“美国光电产业21世纪发展目标” 使美国光电产业在全球处于领先地位；在光电能源转换技术方面夺取竞争优势；光电产业市场占有率和产品增长率持续发展；使光电产业对投资者具有更大的吸引力。 前言全球光电产业发展趋势（美国）发展特点： 1

11、. 集中于军事领域光电子研发 美国国防的需求是光电产业发展的 一大动力。“机载激光器”计划 “基于空间的激光器”研究计划 2.光电子产业集中度高大型厂商透过垂直整合，形成庞大的生产体系，这类大厂占全美光电厂商总数虽不及10%，但却占有超过85%以上的产值。 3. 协调大学与企业之间的分工与合作光电子技术中心大型“康采恩” 哥伦比亚大学及康奈尔大学的学者及 学生参与施乐、惠普、摩托罗拉的实际研发。 4. 与国际广泛合作联合光电子计划 前言全球光电产业发展趋势（日本） 日本是世界各国中最早认定“21世纪是光的世纪”的国家。20世纪80 年代以来，光电子产业在日本蓬勃发展起来，产业规模以平均每年10

12、%20%的 速度递增，一跃成为世界光电子产业的头号大国。 日本在半导体激光器、激光打印机、液晶显示器、光盘产业等方面长 期处于垄断地位。日本在光电子领域的这种领先优势，虽然在近几年受到了美 国、欧盟以及其它一些新兴的工业化国家及地区(如韩国、中国台湾地区)的挑 战而有所削弱，但其领先地位一直没有被动摇，特别是在消费光电子领域，如 激光音响、影碟机、激光打印机、传真机、数码相机、平面显示器、光驱、光 纤组件系统等。 据日本光产业技术振兴协会（OITDA）发表的光学产业日本市场产值 统计与预测，2003年度（2003/42004/3）总产值达7.8万亿日元，年增率 19.8；2004年度（2004

13、/42005/3）产值可望达8.4万亿日元，年增率13.8 ；而2005年度预计可望增长10.4，总产值突破9万亿日元。对日本光电子 产业的中长期需求预测结果显示，2010年，日本国内生产需求为122000亿日元 ，1995-2010年度的平均年增长率为10.1%。与政府预测的日本国内15个产业领 域需求增长率相比，光电子产业处于第二位，说明光电子产业仍是今后需要以 更高速度增长的领域。 前言全球光电产业发展趋势（日本） 从光电子设备的细目来看，光盘为14897亿日元（占 53%），光输入输出设备8462亿日元（30%） ，光传输设备 2446亿日元（9%），光传感器1005亿日元（4%），激

14、光加 工设备420亿日元（2%）。 前言全球光电产业发展趋势（日本）按美国光电子工业发展协会的看法，日本在显示器、光存储、光通讯 及硬拷贝组成的光电子产业中已超过了美国和欧洲，在世界上占主导 地位。日本在光电子领域之所以能创造和保持领先优势，可归结为下 面三个因素: 1. 成立“光产业技术振兴协会”每年3月“日本光产业动向” ，每年7月“InterOpto展览” 2. 政府对光电子研究的支持日本对于光电子领域的科学技术研究主要是由通产省给予支持 。光电子联合研究实验室 “激光五年计划” 3. 企业大力研发和生产光电子产业首先在日本形成，还有一个重要的原因就是日本企 业注重生产技术和消费市场的开

15、发。如NEC公司、日本电报电话公司 (NTT)等，都建立了自己的光电子基础研究实验室 。 前言全球光电产业发展趋势（德国） 在欧洲地区激光产业发展最快的是德国，特别是激光 材料加工方面处于世界领先的地位。1986年德国提出了 1987-1992年激光研究与激光技术资助重点的BMFT资助 计划，在这五年期间实际投资为2亿6千2百万马克，资助重 点与经费分配为：激光器与元件36%，应用技术与系统集成 48.9%，激光测量与激光分析12.2%，其它2.3%；也就是说 约72%的经费用于激光材料加工的课题（光源、元件、系统 和方法）。承担课题的有科研集团（FHG、MPG、GFE）6个 科研所，9个大的激光中心，高校研究所中的30个科研组， 共约900名科研人员参加。在这期间建立的比较著名的研究 所和中心有：夫朗和费激光技术研究所、柏林固体激光研 究所、汉诺威激光中心、斯图加特光束应用研究中心等。前言全球光电产业发展趋势（德国）“激光 2000”战略目标是：开创21世纪激光技术领域科学技术基础。 支持革新激光技术，以保持和加强激光器生产与激光工业应用在 国际上的竞争能力。 消除激光应用中的科学技术障碍。 激光加工技术 国家级激光中心 、激光加工生产线大众汽车厂的齿轮激光加工生产线；奔驰汽车厂共有18个厂房，其中有8个厂房安装了激光加工生产