試論光電子技術(shù)科學(xué)的實際應(yīng)用

徐靜瑋

摘要：光電子技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于商品加工、制造等產(chǎn)業(yè)能夠有效提升實際生產(chǎn)效率和企業(yè)經(jīng)濟效益，因此，逐漸在加工制造領(lǐng)域開始廣泛運用。本文闡述了國內(nèi)外光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況，并對其實際應(yīng)用進行了分析。

關(guān)鍵詞：光電子技術(shù)科學(xué)；實際應(yīng)用；發(fā)展

自上世紀60年代開始光電子技術(shù)科學(xué)出現(xiàn)之后，其就開始迅猛發(fā)展。近幾十年，我國光電子技術(shù)科學(xué)發(fā)展速度也在不斷提升，并廣泛的應(yīng)用到了軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域，推動了我國社會制造業(yè)的發(fā)展。

一、國外光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

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

二、國內(nèi)光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

大陸地區(qū)的光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，在“十六大”以后才逐步跟隨世界的腳步，并根據(jù)自身工業(yè)特點逐步發(fā)展起來，在世紀初只有40 億美元左右的產(chǎn)值，不及臺灣地區(qū)的五分之一，并且集中在太陽能發(fā)電等基礎(chǔ)行業(yè)。隨著改革開放的不斷深入，并且在世界LED 風(fēng)潮的推動下，我國光電產(chǎn)業(yè)中僅LED 行業(yè)總產(chǎn)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(shù)研發(fā)基地充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”模式，正在走向合作、集群優(yōu)勢?？傮w來看，我國的光電產(chǎn)業(yè)起步較晚，發(fā)展迅速，但是模仿的痕跡還比較明顯，還無法達到引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)方向的目標。

三、光電子技術(shù)科學(xué)的實際應(yīng)用

由于光電子技術(shù)主要研究的是光的產(chǎn)生、傳輸、控制、探測等要素，使得其衍生的光電產(chǎn)業(yè)不但在軍用、航天等神秘領(lǐng)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(shù)、VR 技術(shù)、太陽能技術(shù)、都是我們生活中經(jīng)常應(yīng)用到的，了解光電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況對認識現(xiàn)代生活有很大幫助，也對以后想學(xué)習(xí)光電專業(yè)的學(xué)生的感性化認識有較大益處。

（1）LED 技術(shù)與發(fā)展。生活中最直觀可以接觸到的光電子技術(shù)非LED 技術(shù)產(chǎn)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(shù)、產(chǎn)品發(fā)展大致經(jīng)歷的4 個階段：上世紀90 年代以前，受基礎(chǔ)工業(yè)的原材料影響，對LED 的認識和應(yīng)用還沒有廣泛展開；1990-1995 年，受國際LED 關(guān)鍵技術(shù)突破的影響，全彩色LED 和64 位灰度調(diào)節(jié)成功，我國光電從業(yè)者認識到LED 廣大的市場空間；1995-2000 年，我們的LED 產(chǎn)業(yè)格局逐步協(xié)調(diào)、合理，眾多LED 顯示屏生產(chǎn)廠商之間競爭激烈，產(chǎn)品價格逐漸下調(diào)，技術(shù)含量逐漸增加；進入21 世紀，國家層面認識到光電產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新性和高新性，加大了資金與政策扶持，使我國的LED 行業(yè)技術(shù)逐漸追趕上國際水平，教育部將光電信息科學(xué)與工程專業(yè)從電子信息工程專業(yè)中剝離出來，以武漢光谷為代表的國家級研發(fā)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(chǎn)業(yè)，特別是LED 行業(yè)中來?？傮w來看，LED 行業(yè)在國內(nèi)基本形成了重點科研院所與知名企業(yè)合作開發(fā)的格局，例如，北京大學(xué)與廈門三安電子有限公司，清華大學(xué)與大連路美芯片有限公司，中科院半導(dǎo)體所與深圳方大國科光電子技術(shù)有限公司的合作。

（2）太陽能技術(shù)與發(fā)展。伴隨著“化石資源”的逐漸減少和我們對生態(tài)環(huán)保的剛性要求，清潔能源的呼聲越發(fā)強烈。眾多清潔能源技術(shù)中，太陽能技術(shù)是生活中最常見，也是最具備規(guī)模的。而太陽能技術(shù)行業(yè)本質(zhì)上講屬于光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)范疇。上世紀90 年代之前，由于石油價格回落和核電技術(shù)的發(fā)展，世界范圍內(nèi)對太陽能技術(shù)都不是很重視，但是21 世紀以來由于世界性的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)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(fā)電）為研發(fā)重點。中國現(xiàn)在有5 座太陽能光伏發(fā)電站，分別為上海崇明（1MW）、內(nèi)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(fā)電站：南京江寧（7KW）、北京延慶（10MW）。根據(jù)國家電網(wǎng)公司“十三五”電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，“十三五”末太陽能發(fā)電1.5 億千瓦。

（3）VR 技術(shù)。相比起2015 年最火的3d 打印技術(shù)，2016 年最火的技術(shù)名詞應(yīng)該是“VR”（虛擬現(xiàn)實技術(shù)）。VR 技術(shù)讓每一個使用者感受到了虛擬現(xiàn)實，利用計算機交互系統(tǒng)和光學(xué)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(xiàn)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(tǒng)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(gòu)成，是光電產(chǎn)業(yè)在當今最炙手可熱的領(lǐng)域，各個國家都在搶占市場。我國在VR 的發(fā)展可以從近15 年的專利申請數(shù)量看出可喜的態(tài)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展，VR 行業(yè)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(shù)還沒有完全走進家庭，國內(nèi)只有華為等少數(shù)大型企業(yè)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(xiàn)實的發(fā)展后勁必定長久。

綜上，光電子技術(shù)科學(xué)是集成了多個領(lǐng)域先進技術(shù)的綜合學(xué)科，在社會生產(chǎn)中有著非常重要的作用。因此，國家和企業(yè)應(yīng)該加大投入，不斷提升我國光電子技術(shù)科學(xué)水平。

參考文獻：

[1] 楊嬌瑜.光電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用探討分析[J]. 信息通信. 2014（11）

[2] 柴佳源.不同領(lǐng)域中光電子技術(shù)的多元化應(yīng)用初探[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2015（01）

[3] 陳雯菁，彭志紅.光電子技術(shù)發(fā)展態(tài)勢分析[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015（20）

（作者單位：沈陽希科泰科技有限公司）