光子产业的发展与应用前景

20世纪最后十年，在电子技术高度发展的基础上，形成了一个庞大的电子产业，该产业是十年来全球经济增长的最重要动力之一。但随着产品饱和，电子计算机产业开始出现疲惫征兆。而现代信息产业在光子技术产品上找到了新出路，光子技术成为21世纪推动经济发展的核心技术。

这是一个高速发展的产业。2001年统计数据表明，2000年全球光子产业总产值达到1766亿美元，而中国占了100亿美元。以光子技术为核心技术研发的消费类产品，技术创新发生在欧美、而后在日本发展得更为成熟，在韩国和台湾，完成量产和低价化，而产品由中国制造。2004年，中国的光子产业总产值达到248亿美元。其中，中国内地在消费性光驱和光通信领域里有较强的自主产权。LED和显示器是即将重点发展的产业。

　　中国分别在上海、长春、广东建立了“光谷”，在深圳建立了“光通信科技园”，我国光子产业产值以两位数速度增长。在产值创造排名中，前五位的城市分别是：深圳、上海、武汉、广州、长春。广东珠三角地区的光子产业约占全国的一半。广东省1999年提出“广东光谷”概念，加速了国外光子产业向珠三角地区的转移，已成为全球占有重要地位的光子产业重要基地之一。

　　全球光子产业在经历了2001、2002年的下滑之后，在2003年，全面复苏。预计未来几年的全球光子产业仍会持续以9%的速度递增，全球光子产业总产值将突破2820亿美元。

　　科普走廊

　　未来生活光速运转——被光子学改变的我们

　　何谓光子学

　　光子学是研究作为信息和能量载体的光子行为及其应用的科学。光子学是近代光学的新开拓，是继电子学、光电子学之后的新兴科学。它标志着将实现Tb(10的12次方bits)容量和Tb/s超大信息流的传递、存储、处理和运算。这意味着速度与能源的双重爆炸。

　　光子学是一个具有极强应用背景的学科，并由此而形成了一系列的光子技术，如光子发生技术(激光技术)、光子传输技术、光子调制与开关技术、光子存储技术、光子探测技术、光子显示技术等等。

　　光子计算机——信息处理“全程高速”

　　我们常常为了等待打开计算机里的大图片而焦心不已，但光学计算机的出现则能帮助我们省掉因为长期等待耗费的时间成本。

　　我们现在使用的计算机，运算的速度要高于10亿次浮点以上，但信号的传输速度还只为光速的0.5%。但运用光学信息处理技术的计算机就充分发挥了并列处理的优点，它有高速处理信息的能力。

　　光遥感监测——环境保护新工具

　　有一个鲜为人知的例子，1990年，渤海老铁山水域发生石油污染事件，当事人被罚款300万美元，但事后发现，污染范围大大超过预期，应索赔3000万美元。

　　在海洋的所有污染中，危害最大的是石油污染。我国有18000KM海洋岸线，对于如此广袤的海洋领域，用常规的巡逻船和飞机只能对重点海域进行污染监测，而利用气象卫星、资源卫星等卫星中采用的光遥感手段对水体中的物质引发的水色变化进行监测，则能及时有效地保护海洋水体环境。

　　激光治疗仪——传统中医新动力

　　激光治疗仪对我们来说已经不是个新鲜事物。但也许更多人不知道，激光技术和传统的中医学一结合，便能给这一古老的科学带来新的动力。中医曾经因为无法进行非常精确定量、定性分析，而被长期排斥在精密科学之外。

　　比如说，中医往往通过肉眼观察人脸和肌肤的颜色来判断病症根源所在，但对于擅长运用光子学武器的人来说，借助于生物超微弱发光的成像技术则能大大丰富望诊的内容并使之精确化。同样，光子也是能量载体，用于血管内照射、辐照某些穴位或体表部位，简单地说，激光针灸技术能将这种原本全靠临床经验的医术，得到有效地量化，从而便于科学求证和推广。

　　永别了，3.5英寸盘——光存储技术

　　我们的计算机生活，渐渐告别3.5英寸盘。这直接得益于光存储技术。随着光子学技术的进展，之前盛行的热记录方式将向光子记录方式发展。

　　20世纪末期兴起的光存储，特别是光盘存储技术将对信息的存取产生重大影响。21世纪光盘存储将成为主要的计算机等外存设备。CD光盘系列和正在发展的DVD已成为多媒体技术的主要介质，也已形成上百亿美元的产业，数字光盘存储技术正向更高存储密度和更高存取速度入向发展。

　　最近蓝光半导体激光(GaN)有新的突破，适用于光盘存储读写用激光器将很快能实用化。因此到下世纪，比现有存储密度高10倍K英寸光盘可存储100亿比特和存取速度高10倍，可以擦除重写的光盘将获得应用。

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