蓬勃發展的光電子產業(3 / 3)

激光加工是以利用激光能量為特征的,用於切割、焊接、熱處理、劃片、打孔、打標等,已在汽車、航空、機械、輕工、微電子、冶金等領域獲得廣泛應用。1993年,全球激光器(不包括半導體激光器)銷售額為6.59億美元,用於材料加工的激光器銷售額最高,達2.66億美元,占40%。半導體激光器銷售額為2.3億美元,用於材料加工的激光器銷售為2680萬美元,占二極管激光器銷售額的11.6%。用於加工的激光器主要為CO2等氣體激光器、YAG等固體激光器。值得注意的是:最近,美國非常重視發展LD泵浦固體激光加工技術,雄心勃勃地要借此機會重建美國在世界激光加工業中的領導地位,要迅速將國防激光技術轉變為工業加工技術。國防部ARPA的技術再投資計劃(TRP)已投資3290萬美元給以TRW公司為首的企業集團發展高功率、高精度的LD泵浦固體激光加工機床。他們正在建設一台用於汽車、造船工業的切割、焊接和表麵處理的LD泵浦固體激光加工設備,脈衝運轉,平均功率達6kW。還將建立另一個峰值功率達2.5kW的LD泵浦固體激光加工機床,用於航空及其他工業打孔。直接用半導體激光器進行加工,也已經受到人們的重視。實驗表明在許多材料加工領域,均可用半導體激光器代替YAG或CO2激光器。例如,波長930nm,輸出45W的半導體激光器可切割1mm厚的不鏽鋼板、0.5mm厚的普通鋼板、0.25mm厚的鋁板、0.25mm厚的銅板、6mm厚的木板等。

自激光問世以來,已在醫療領域獲得了廣泛的應用。已形成的激光醫療儀器有多種,如He-Ne激光光針、便攜式CO2治療儀、美容儀、中功率CO2激光手術刀、各類YAG激光治療儀、Ar+眼科治療儀、用於擊碎腎結石和去除皮膚斑痕的染料激光治療儀、用於角膜整形、血管成形、切劃骨頭和牙齒等硬組織的準分子激光器等。此外,參鉺或鈥的YAG激光器、LD泵浦固體激光器等也已在醫學上獲得了重要應用。特別值得注意的,近幾年來,二極管激光器在醫療方麵的應用發展很快。據《Laser Focus World》雜誌統計,1989年,二極管激光器在醫療方麵的銷售額是零,1993年已達1100萬美元。現在已經出現了若幹二極管激光器醫療器械,如二極管激光針炙治療儀、牙科治療儀、眼科治療儀、25WLD激光前列腺手術刀等。最近,美國Livermore國家實驗室已分別同Beckman激光研究所、Wellman Photomedicine實驗室簽定了總價值175萬美元的合同,準備開發3種新型激光醫療係統;①利用光動力學原理治癌的10W二極管激光器治療儀;②用於消除胎記的LD泵浦激光治療儀;③用於增加精子繁殖的Th:YAG激光器等。

(三)國際社會高度重視光電子產業

光電子產業的發展是由市場所推動的,是社會發展的需要。在冷戰時期,軍備需要成了當時促使光電子產業發展的強大動力。夜視儀、激光製導、紅外跟蹤、紅外成像、激光經緯儀等一大批高水平的光電子設備,都是在軍備競賽的背景下出現的,而且,有的已在越南戰爭、阿富汗戰爭、兩伊戰爭中發揮了重要作用。冷戰結束之後,世界向多極化方向發展,大國之間的軍備競賽為經濟、技術的競爭所代替。各國都把主要注意力集中在發展本國經濟、搶占本國和世界市場、提高人民生活方麵。各國政府已經認識到光電子產業可在這方麵發揮重大作用,認識到光電子技術是信息時代的主導技術,光電子產業是推動信息產業、通信產業和生物工程產業的關鍵,也是發展傳統的第一和第二產業的強大推動力,對加強國防、提高科學技術水平、提高綜合國力、提高人民生活水平有著極其重要的影響。為此國際社會,特別是發達國家都對光電子產業給予了高度重視。

日本是世界上最早重視光電子產業發展的國家,其主要做法有:①成立機構,深入調查研究,製定發展規劃,引導政府和產業的投資方向。早在1980年日本就成立了“日本光電子產業和技術振興會”,先後對“光電子學與社會”、“光電子工業產業結構”等40餘個專題進行了研究。這種研究對統一認識,製定發展戰略,引導資金、科技人員流向等發揮了重要作用日本在光電子方麵的投資也是十分驚人的重點投資對象有半導體激光器、發光二極管、液晶、光打印機、光盤、光通信係統等,僅AMLCD一項的投入就高達幾十億美元。③控製技術出口,確保壟斷地位。日本在關鍵技術的出口方麵是十分謹慎的,如AMLCD,關鍵的半導體激光技術等都不出口。④政府幹預,對某些關鍵產品實行“強迫產業化”政策。如液晶產業就剛剛度過了這個強迫產業化的過程。在強迫產業化過程中,為了擴大生產規模,搶占市場,許多產品實行微利甚至虧本銷售。預計,這些政策還將繼續下去,它們正朝著2010年產值3000億美元的目標走去。

現在,美國已經意識到光電子產業的重要性,已經感到非重視發展光電子產業不可。美國已把電子和光子材料、微電子學和光電子學列為國家關鍵技術;商務部把光電子學列為新興技術,國防部把光子學列為關鍵技術。美國總統克林頓在向美國國會提出的1995年度財政預算中,對光電子技術給予了更大的支持。為了追趕日本和提高北美光電子產業的競爭能力,美國已於1991年成立了“美國光電子產業振興會”。1995年4月1日,該會召開記者招待會,正式向世界宣布了美國發展光電子產業的5年、10年、15年、20年規劃。並希望國防部先進研究計劃署(ARPA)、商業技術再投資計劃(TRP)、能源部、國家自然科學基金委員會等能在光電子產業的基礎設施、關鍵技術和相關物理問題的研究和發展方麵加大力度,協同部署。此外,美國正在實施一係列同光電子產業有關的規劃,如信息高速公路計劃、高性能計算和存儲計劃,高分辨顯示計劃、平板顯示計劃、2毫米配合精度計劃等。美國的目標很清楚,就是要提高美國光電子產業的競爭能力,爭奪世界市場,提高它的綜合國力。例如,美國目前在世界液晶市場的占有率僅為3%,現打算投資5.8億美元,爭取每年建一個廠,以使它在世界液晶市場的占有率達到33%。

歐洲對光電子產業的發展也非常重視,光通信、光盤、光電子元件產業等在歐洲已有相當規模。歐洲委員會認為:美國和歐洲正在發展的信息高速公路將會使現有的工業結構完全改觀。英國已決定投資100多億英鎊,用於信息高速公路建設。歐洲聯盟決定到1999年共投資4680億美元建立用於運輸、通信和能量的跨歐網絡。通信和信息技術是未來社會的神經係統。歐洲聯盟決定投資1750億美元,用於通信和信息技術。1995年完成計劃的主體框架,並使經費分配與新的工業戰略一致。另據報導,英國正在推行一項旨在幫助英國製造商在世界市場上保持競爭地位的第二階段激光加工計劃。英國貿工部曾於1990年,投資300萬美元進行第一階段激光加工計劃,結果很好。第二階段,將再投資600萬美元,建一個激光加工示範線。這一舉措必將大大促進激光加工技術在歐洲的普及和推廣。

台灣當局對發展光電子產業也極為重視。不久前,台灣也成立了“光電工業協進會”,其組織形式與日本OITDA完全類似。台灣已決定在今後4年內再給第三階段的“台灣光電子發展計劃”注入2.83億美元。台灣的光電子發展計劃是從1986年開始的,到目前已投資4億美元。新竹工業園內 1/3的公司在製造光電子產品。這次新的投資行動,將使本已繁榮的光電子工業更加繁榮。

(四)抓住機遇、迅速發展我國的光電子產業

我國光電子產業尚處在萌芽階段。我國沒有像OIDA或OITDA這樣的機構,也沒有那種能促使信息積累的資金、人員流通的機製,因此要準確描述我國光電子產業的現狀是很困難的。由有關的“八五”國家重點攻關計劃中期評估報估計,我國光電子產業的規模是相當微小的,1991年產值僅為13億人民幣。這個數字可能偏小,但可基本上反映我國的“光電子工業”水平。最近,中國光學會光電子行業委員對117個單位的銷售進行了調查,結果表明:1993年,我國激光產品銷售總額達55775萬元。但是,由於資料來源的局限性,由於著眼點隻是激光產品,這份資料仍不足以描述我國光電子產業的現狀。

我國光電子產業的原始基礎是軍事光學、軍用光電子學和紅外技術。60年代以來,我國完全依靠自己的力量,研製出“神光”裝置、激光分離同位素裝置、軍用靶場激光經緯儀、激光衛星測距儀、高速攝影機、紅外行掃描儀等重要的軍用光電子設備,並在此過程中,形成了像中科院上海光機所、上海技術物理所、長春光機所、西安光機所、安徽光機所等這樣一些實力雄厚的光電子技術研究基地。自冷戰結束和我國實行改革開放政策以來,這些單位都在抓住時機實現“軍轉民”的戰略轉移,實現將主要力量從純學術研究向為國民經濟主戰場服務的戰略轉移。一些單位正在從事光電子產品的產業化前期研究,如上海光機所從事的可擦除光盤技術的研究等;有的已能向市場提供可靠的光電子產品,如安徽光機所的CO2激光治療儀,年出口產值達數百萬元;還有一些單位已成立了效益良好的公司,如上海技術物理所與日本合資的上海尼賽拉傳感器公司,生產PZT(鋯鈦酸鉛紅外探測器)和紅外濾光片、報警器、開關等產品。1993年,PZT元件的銷量占世界市場的60%,公司產值達億元以上。除此之外,由於日益增長的社會需求、由於光電子產業本身的誘惑力,在我國大地上出現了許多新的以生產光電子產品為主的企業或企業集團,如武漢郵電科學院、上海AT&T、深圳先科、合肥安燕、上海海鳥、以及若幹新的LED公司、液晶公司、光盤公司等。這大大加快了我國光電子產業的發展步伐。

如果說,電子產業屬於20世紀的話,那麼光電子產業則屬於21世紀。今天,它正在蓬蓬勃勃地發展著,世界各國都給它以高度重視。我國的光電子產業已經起步,但要形成氣候,在國際舞台上占有一席之地,還需要國人上上下下、方方麵麵不懈努力才行。我國光電子產業也一定會蓬蓬勃勃地發展起來,它的前途是無限光明的。

蓬勃發展的生物技術產業

微電子技術、生產自動化、生物工程、人工智能、機器人等等領域具有重大意義的許多發現和技術應用,使人類跨入了一個知識經濟時代。在這一新的時代裏,新工藝、新技術大量出現,並且工藝變化迅速。這些技術革新將對人類社會和經濟發展產生越來越強烈的影響。在這方麵,生物工程是最有影響的高科技之一。人們普遍認為,生物工程將是未來社會經濟發展的重要杠杆。