1世界光電子技術和產業的發展

光纖通信技術的發展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現在DWDM系統和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統上首次使用，給全球的通信業帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業，對國民經濟的發展起著越來越大的作用。美國光電子產業振興協會估計，到2003年，光電子產業的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創新性公司進入的可能。

2我國的光電子技術和產業

近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位。

國內光電子有關產業基地在光電子器件、部件和子系統（如激光器、探測器、光收發模塊、EDFA、無源光器件）等已經占領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發展基地和本領域高技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白，打破國外產品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。

論文摘要：通過對教學實踐工作的不斷探索與總結，從教學內容安排、教學內容拓展和教學手段運用三個方面對“光電技術”課程的教學方法進行了研究，并將其運用到課堂，取得了良好的教學效果。

論文關鍵詞：光電技術教學內容教學手段

1960年第一臺紅寶石激光器的問世可以說是光學發展史上的里程碑，該發明解決了光頻載波問題，此后光電子技術得以蓬勃發展，在現代信息產業結構中扮演著重要角色。…由于社會發展的需要，近十多年來許多高校紛紛開設“光信息科學與技術”或“光電子技術”專業，著力培養專門的光電子人才“光電技術”作為該學科的主干課程，將系統地介紹光電子技術的理論和應用基礎。在講授這門課程的過程中，筆者對其具體的教學方法有一些體會和思考，文章將進行詳細的論述。

一、教學內容的合理安排

一門課程教學效果的好壞在很大程度上取決于課堂教學內容對學生是否具有吸引力，能否激發學生學習的興趣和積極性。而教學內容又來源于老師選擇教材是否合適。在圖書庫中鍵入“光電子技術”的檢索詞會出現十幾本相同名稱的教材，但是否每本書都適合課堂教學呢?答案是否定的。雖然書的名稱都叫做《光電子技術》，但細細翻閱，每本書的側重點都是不相同的，有的大部分章節是介紹激光原理和激光器工藝，對光電檢測和顯示涉及較少；有的偏重于理論推導，對實際的應用涉及很少。還有一些教材雖然內容較為全面，但書本頁數很多，在三十多個課時內難以講完。針對長沙理工大學實際的課時要求和學生專業背景，通過仔細比較選擇了安毓英編寫的《光電子技術》(電子工業出版社)一書。

教材選好后，在實際的教學過程中教師仍需對教學內容進行認真斟酌。教材共有七個章節，分別為“光輻射、發光源與光傳播基本定律”、“光輻射的傳播”、“光束的調制和掃描”、“光輻射的探測技術”、“光電成像系統”、“顯示技術”和“光電子技術應用實例”。其中“光輻射的傳播”一章中主要從理論上介紹光束在各種媒質中的傳播規律，在光電子應用中較為重要的是光波在電光晶體(2．2節)、聲光晶體(2．3節)、磁光介質(2．4節)和光纖波導中的傳播(2．5節)。而這四部分內容應用在實際中恰好是電光調制器(3．2節)、聲光調制器(3．3節)、磁光調制器(3．4節)和光纖通信技術(7．1節)。所以在講課的時候可以把2．2節和3．2節、2．3節和3．3節、2．4節和3．4節、2．5節和7．1節內容綜合起來講授，第二章將不作為獨立的一章來專門講述理論推導。在講第三章中每一種調制器工作原理的時候，先講第二章涉及的理論知識，隨后在學生對理論還有深刻記憶的情況下緊接著把這一理論在工業中的應用進行講授，這樣就增強了學生在學習理論時的目的性。對教材的其他內容細細推敲，還有很多地方可以這樣來安排。這種將理論知識和實際應用綜合講解的方法讓學生明白了理論并非空洞的理論，既提高了注意力，又激發了學生的學習熱情，在實踐中收到了很好的教學效果。

論文關鍵詞：光電技術教學內容教學手段

論文摘要：通過對教學實踐工作的不斷探索與總結，從教學內容安排、教學內容拓展和教學手段運用三個方面對“光電技術”課程的教學方法進行了研究，并將其運用到課堂，取得了良好的教學效果。

1960年第一臺紅寶石激光器的問世可以說是光學發展史上的里程碑，該發明解決了光頻載波問題，此后光電子技術得以蓬勃發展，在現代信息產業結構中扮演著重要角色。由于社會發展的需要，近十多年來許多高校紛紛開設“光信息科學與技術”或“光電子技術”專業，著力培養專門的光電子人才“光電技術”作為該學科的主干課程，將系統地介紹光電子技術的理論和應用基礎。在講授這門課程的過程中，筆者對其具體的教學方法有一些體會和思考，文章將進行詳細的論述。

一、教學內容的合理安排

一門課程教學效果的好壞在很大程度上取決于課堂教學內容對學生是否具有吸引力，能否激發學生學習的興趣和積極性。而教學內容又來源于老師選擇教材是否合適。在圖書庫中鍵入“光電子技術”的檢索詞會出現十幾本相同名稱的教材，但是否每本書都適合課堂教學呢?答案是否定的。雖然書的名稱都叫做《光電子技術》，但細細翻閱，每本書的側重點都是不相同的有的大部分章節是介紹激光原理和激光器工藝，對光電檢測和顯示涉及較少；有的偏重于理論推導，對實際的應用涉及很少。還有一些教材雖然內容較為全面，但書本頁數很多，在三十多個課時內難以講完。針對長沙理工大學實際的課時要求和學生專業背景，通過仔細比較選擇了安毓英編寫的《光電子技術》(電子工業出版社)一書。

教材選好后，在實際的教學過程中教師仍需對教學內容進行認真斟酌。教材共有七個章節，分別為“光輻射、發光源與光傳播基本定律”、“光輻射的傳播”、“光束的調制和掃描”、“光輻射的探測技術”、“光電成像系統”、“顯示技術”和“光電子技術應用實例”。其中“光輻射的傳播”一章中主要從理論上介紹光束在各種媒質中的傳播規律，在光電子應用中較為重要的是光波在電光晶體(2．2節)、聲光晶體(2．3節)、磁光介質(2．4節)和光纖波導中的傳播(2．5節)。而這四部分內容應用在實際中恰好是電光調制器(3．2節)、聲光調制器(3．3節)、磁光調制器(3．4節)和光纖通信技術(7．1節)。所以在講課的時候可以把2．2節和3．2節、2．3節和3．3節、2．4節和3．4節、2．5節和7．1節內容綜合起來講授，第二章將不作為獨立的一章來專門講述理論推導。在講第三章中每一種調制器工作原理的時候，先講第二章涉及的理論知識，隨后在學生對理論還有深刻記憶的情況下緊接著把這一理論在工業中的應用進行講授，這樣就增強了學生在學習理論時的目的性。對教材的其他內容細細推敲，還有很多地方可以這樣來安排。這種將理論知識和實際應用綜合講解的方法讓學生明白了理論并非空洞的理論，既提高了注意力，又激發了學生的學習熱情，在實踐中收到了很好的教學效果。

論文關鍵詞：世界光電子技術和產業的發展；我國的光電子技術和產業

論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯、光信息處理、激光加工、激光醫療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業的發展。

如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等為代表的信息技術的高速發展，改變了人們的生活方式，使得知識經濟初見端倪，那么隨著信息技術的發展，大容量光纖通信網絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業以比微電子產業高得多的速度發展，誰在光電子產業方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產業，第一是光電子產業，第二是信息通信產業，第三是健康和福利產業……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。

1世界光電子技術和產業的發展

光纖通信技術的發展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現在DWDM系統和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統上首次使用，給全球的通信業帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業，對國民經濟的發展起著越來越大的作用。美國光電子產業振興協會估計，到2003年，光電子產業的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創新性公司進入的可能。

1光電子技術的相關概述

光電子技術是現代化新技術，具有無可比擬的先進性，它是光子技術和電子技術結合而成的新技術，涉及光的顯示、光的存儲以及激光等眾多領域。它不僅是未來信息產業的核心技術，也是煤炭安全生產的重要技術保障。該技術涉及的課程體系眾多，包括光學與物理、IED的生產與檢測、生產管理、3D顯示、光電半導體元件等內容，與多種學科交叉滲透。該技術的興起運用也帶動了它在煤炭生產企業中的運用，它能夠為生產安全性提供保障。但是據調查統計，由于該技術在我國的發展時間尚短，我國又缺乏與該技術相關的專業人才，導致其應用面臨嚴峻的困難，它的效能難以得到發揮。提高我國該領域的核心技術能力，培養高技術人才，并在煤炭安全生產中科學發揮它的作用，就成為我國煤炭企業降低事故發生率、減少企業資金浪費、切實提升企業競爭力的關鍵。

2光電子技術在煤炭安全生產中的應用

2．1近紅外波長瓦斯濃度檢測技術

瓦斯爆炸是造成煤炭生產不安全的最重要的因素之一，做好瓦斯的檢測工作，明確氣體的濃度就顯得極其重要。利用光電子技術中的近紅外波長瓦斯濃度檢測手段，能夠準確檢測出煤炭井下的氣體濃度，改善原有瓦斯傳感器只能檢測黑白元件的弊端，并且不需要每隔一周進行調試，從而減小誤差，緩解人員工作壓力，大大降低瓦斯爆炸事故發生的可能性。此外，由于光電子元件的發展，近紅外波長瓦斯濃度檢測技術還具有相對的穩定性，使用操作簡便易行，使用年限也更長。

2．2LED礦燈

近年來，各種嚴重學術不端行為屢見報端，涉及學術界、政界、文藝界等各領域，影響極其惡劣。學術不端的表現形式多樣，如剽竊他人學術成果［1－3］、偽造或篡改數據［4－5］、不當署名［6］、一稿多投、重復發表等。其中，一稿多投和重復發表是涉及學術不端的科技期刊來稿中較常見的2種行為，如何有效防范該類行為是科技期刊面臨的一項重要挑戰。互聯網和大數據技術的發展為我們提供了海量的數據資源，而“互聯網+”概念自提出以來，與傳統產業或行業迅速結合，在實現資源利用的最優化方面正發揮著越來越重要的作用。在科技期刊編輯出版中，這一技術的運用為防范各種學術不端行為提供了有效的手段。本文在統計分析《半導體光電》近10年疑似學術不端文獻類型、數量和發展趨勢的基礎上，結合科技發展現狀，提出“互聯網+”環境下科技期刊對一稿多投和重復發表行為進行有效防范的方法。

1一稿多投、重復發表與“互聯網+”

由于國內對一稿多投、重復發表等尚無明確統一的標準，因此本文采用的統計和分析數據皆基于目前中國最大的學術大數據平臺———中國知網數據庫(CNKI)。根據中國知網的定義，“一稿多投”指的是同一作者發表的2篇文獻全文重合度高于90%;“重復發表”指的是同一作者不同時間發表的2篇文獻全文重合度在40%～90%。這些學術不端行為擾亂學術秩序和生態，浪費出版資源，甚至會嚴重影響科技期刊的質量和聲譽［7］，因此各刊均應予以高度重視。“互聯網+”即利用信息通信技術以及互聯網平臺，將互聯網與傳統行業進行深度融合，創造新的發展生態。互聯網的便利性、經濟性、時效性及科學性等特點為科技期刊的發展帶來了巨大的變革和挑戰［8］。具體到學術不端行為的防范，結合《半導體光電》編輯部近年的工作實踐，本文認為如果能夠充分有效地對互聯網資源加以利用，可以起到良好的效果。

2《半導體光電》疑似學術不端文獻分析

《半導體光電》作為中文核心科技期刊，建立了成熟與完善的在線投稿系統，在長期的辦刊過程中始終嚴格落實“三審三校”制度，對來稿執行編輯初審、同行評議、編輯復審、主編終審等規范的審查流程。基于此，分析該刊在疑似學術不端文獻(AcademicMiscon-ductLiterature，AML)上面臨的問題及采取的防范措施對整個行業應有一定的借鑒意義。本文對《半導體光電》近10年發表的AML文獻的類型、數量和分布情況進行了統計和分析，結果見表1。由表1可知，《半導體光電》2009—2018年發表AML文獻總計41篇，其中，一稿多投和重復發表類文獻共30篇，疑似抄襲類文獻共11篇，二者分別占發表AML文獻總量的73.17%和26.83%。該數據表明一稿多投和重復發表在學術不端行為中占比很高。另外，表中最后一列數據顯示，《半導體光電》發表的AML文獻占當年刊發文獻總量的比例在2015年之前約為2%，2010年甚至高達3.83%，2015年之后均在1%左右，下降趨勢明顯。針對學術不端行為發生的原因，學者們給出了各種分析［9－12］，提出了多種應對方法供期刊編輯借鑒。例如某些編輯部要求作者在投稿時簽署“無一稿多投不端行為”承諾書等，這些措施在客觀上可對學術不端起到一定的防范作用，但隨著網絡的爆炸式發展，信息的獲取渠道愈發多樣，僅靠傳統方法已不能滿足要求。因此，科技期刊也應順應時展，更新防范手段。

3“互聯網+”環境下對一稿多投和重復發表的防范方法

各直屬學校、鄉鎮（街道）中小學，有關民辦學校：

為檢閱兩年來我市中小學科普教育成果，推進中小學科技創新教育，加強與促進中小學綜合實踐活動教學，培養中小學生創新精神和創新能力，不斷推動新課程改革向縱深發展，根據《“科普之光”*市中小學第四屆科普節活動計劃》（*教體普字[*]9號）安排，決定舉辦綜合實踐活動教學成果展評活動。現將有關事項通知如下：

一、中小學生綜合實踐活動學生作品展評

1、參加對象：中小學生。

2、展評時間：*年11月20—25日。

3、作品選送要求：⑴以直屬學校、鄉鎮（街道）級中小學為單位選送作品。⑵選送作品分創造發明、光電技術、制作創作（科幻繪畫[60cm*40cm]、泥雕塑等）、工藝美術四大類。各單位參展作品數量要求，制作創作（其中科幻繪畫、泥雕塑各2件）、工藝美術類每類選送10件以上，創造發明、光電技術類每類選送6件以上（小學組光電技術類作品不作要求）。⑶選送作品必須突出原創性、科學性、實用性、新穎性。⑷已參加過以往市級以上綜合實踐活動展評的作品不得再次選送。

論文關鍵詞：世界光電子技術和產業的發展；我國的光電子技術和產業

論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯、光信息處理、激光加工、激光醫療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業的發展。

如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等為代表的信息技術的高速發展，改變了人們的生活方式，使得知識經濟初見端倪，那么隨著信息技術的發展，大容量光纖通信網絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業以比微電子產業高得多的速度發展，誰在光電子產業方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產業，第一是光電子產業，第二是信息通信產業，第三是健康和福利產業……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。

1世界光電子技術和產業的發展

光纖通信技術的發展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現在DWDM系統和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統上首次使用，給全球的通信業帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業，對國民經濟的發展起著越來越大的作用。美國光電子產業振興協會估計，到2003年，光電子產業的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創新性公司進入的可能。

論文關鍵詞：世界光電子技術和產業的發展；我國的光電子技術和產業

論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯、光信息處理、激光加工、激光醫療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業的發展。

如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等為代表的信息技術的高速發展，改變了人們的生活方式，使得知識經濟初見端倪，那么隨著信息技術的發展，大容量光纖通信網絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業以比微電子產業高得多的速度發展，誰在光電子產業方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產業，第一是光電子產業，第二是信息通信產業，第三是健康和福利產業……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。

1世界光電子技術和產業的發展

光纖通信技術的發展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現在DWDM系統和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統上首次使用，給全球的通信業帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業，對國民經濟的發展起著越來越大的作用。美國光電子產業振興協會估計，到2003年，光電子產業的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創新性公司進入的可能。

本文作者：余振新汪河洲工作單位：中山大學激光與光譜學研究所

1995年5月22一26日,在美國馬里蘭州巴爾的摩召開的第15屆“激光與光電子學(CLEO)”和第5屆“量子電子學與激光科學(QELS)”會議,是世界規模最大的激光一光電子一量子電子學領域的重要的國際會議。本會議一個特別新的內容是激光在生物學與醫學上的應用。同時,還舉辦了一個龐大的技術展覽會,展覽了許多與生物醫學有關的新產品。會上千余篇,內容主要側重固態與半導體激光器、非線性光學、超短脈沖激光光源、激光在醫學生物學中的應用等。這些論文反映了近年來激光科學技術的進展,現分述如下。

1半導體激光

十分引人注目的是半導體激光器件研究方面的成果。其中有關新材料及其處理過程,器件工作物理機制,器件的設計思想,器件工作向短波段的延拓等,都有很大的發展。光子帶隙、半導體量子電子學的理論和實驗研究逐步使量子阱異質結激光器邁向實用階段,并導致光學和光電子學用的量子阱器件以及超短脈沖半導體激光器和高速光探測器件的迅速發展。這對推動高速通訊的發展是十分重要的。垂直腔面發射激光器(VCSEL)的功率轉換效率已經高于50%,闌值電流200拼A,工作體積7只7(拜m)2;半導體納米結構材料已經可以制作出微腔激光器。一個10nm的腔體可產生1000nm波長的窄頻帶輻射。可見區,特別是藍綠波段半導體激光器研制令人鼓舞,一旦進入實用階段,勢必劇烈改變小功率可見區激光器銷售市場的狀況,并將大大擴展激光在科技和生活領域的使用范圍。長波可見段630nm,650nm和670nm的紅色激光二極管(LD)制作成本較前兩年已大大下降。目前可以預感到:在激光顯示、激光準直、激光印刷、激光醫學生物學應用等方面,半導體紅光激光二極管將會迅速占領氦氖激光器的原有市場,取而代之。與此有關的藍色發光二極管(LED)已開始以遠較紅、黃、綠色發光二極管高昂的價格投放市場(隨著技術改進,將很快降低成本),形成了大型彩色顯示屏幕蓬勃發展態勢。在半導體激光領域,近年備受關注且影響著該領域進一步發展的課題是半導體納米結構和微腔以及在這類器件中的相干現象的研究。

2固體激光

迅速發展的另一領域是固體激光器。近兩年,明顯看到:纖維激光和波導固體激光,可調諧固態激光,特別是用半導體激光二極管陣列泵浦的“全固態化”固體激光器的實用化,將可以達到許多目的:相對廉價、穩定性好、壽命長、波長可調諧范圍寬、脈沖寬度窄,還可以具有優良的空間分布光束質量等。因此,具有廣泛的應用價值。它已開始取代優質、高功率的氣體激光器,用于微束打印和數據存儲。尤其值得一提的是:“全固態化”的欽寶石激光器,在連續操作時.波長可調諧范圍甚寬(從600~1100nm),功率很易達到瓦級水平。在鎖模脈沖運轉時,可以產生自鎖模,脈寬達數十飛鈔,平均功率已達瓦級。如此一來,再配合非線性頻率變換辦法,可以把激光波段擴展到很大的范圍。再加這類激光器的裝里有牢靠、調節簡便的優點,可以做成車載、機載系統。顯然,在不遠的將來,有可能由它淘汰染料激光。