光子產業的發展與應用前景

20世紀最后十年，在電子技術高度發展的基礎上，形成了一個龐大的電子產業，該產業是十年來全球經濟增長的最重要動力之一。但隨著產品飽和，電子計算機產業開始出現疲憊征兆。而現代信息產業在光子技術產品上找到了新出路，光子技術成為21世紀推動經濟發展的核心技術。
這是一個高速發展的產業。2001年統計數據表明，2000年全球光子產業總產值達到1766億美元，而中國占了100億美元。以光子技術為核心技術研發的消費類產品，技術創新發生在歐美、而后在日本發展得更為成熟，在韓國和臺灣，完成量產和低價化，而產品由中國制造。2004年，中國的光子產業總產值達到248億美元。其中，中國內地在消費性光驅和光通信領域里有較強的自主產權。LED和顯示器是即將重點發展的產業。
中國分別在上海、長春、廣東建立了“光谷”，在深圳建立了“光通信科技園”，我國光子產業產值以兩位數速度增長。在產值創造排名中，前五位的城市分別是：深圳、上海、武漢、廣州、長春。廣東珠三角地區的光子產業約占全國的一半。廣東省1999年提出“廣東光谷”概念，加速了國外光子產業向珠三角地區的轉移，已成為全球占有重要地位的光子產業重要基地之一。
全球光子產業在經歷了2001、2002年的下滑之后，在2003年，全面復蘇。預計未來幾年的全球光子產業仍會持續以9%的速度遞增，全球光子產業總產值將突破2820億美元。
科普走廊
未來生活光速運轉——被光子學改變的我們
何謂光子學
光子學是研究作為信息和能量載體的光子行為及其應用的科學。光子學是近代光學的新開拓，是繼電子學、光電子學之后的新興科學。它標志著將實現Tb(10的12次方bits)容量和Tb/s超大信息流的傳遞、存儲、處理和運算。這意味著速度與能源的雙重爆炸。
光子學是一個具有極強應用背景的學科，并由此而形成了一系列的光子技術，如光子發生技術(激光技術)、光子傳輸技術、光子調制與開關技術、光子存儲技術、光子探測技術、光子顯示技術等等。
光子計算機——信息處理“全程高速”
我們常常為了等待打開計算機里的大圖片而焦心不已，但光學計算機的出現則能幫助我們省掉因為長期等待耗費的時間成本。
我們現在使用的計算機，運算的速度要高于10億次浮點以上，但信號的傳輸速度還只為光速的0.5%。但運用光學信息處理技術的計算機就充分發揮了并列處理的優點，它有高速處理信息的能力。
光遙感監測——環境保護新工具
有一個鮮為人知的例子，1990年，渤海老鐵山水域發生石油污染事件，當事人被罰款300萬美元，但事后發現，污染范圍大大超過預期，應索賠3000萬美元。
在海洋的所有污染中，危害最大的是石油污染。我國有18000KM海洋岸線，對于如此廣袤的海洋領域，用常規的巡邏船和飛機只能對重點海域進行污染監測，而利用氣象衛星、資源衛星等衛星中采用的光遙感手段對水體中的物質引發的水色變化進行監測，則能及時有效地保護海洋水體環境。
激光治療儀——傳統中醫新動力
激光治療儀對我們來說已經不是個新鮮事物。但也許更多人不知道，激光技術和傳統的中醫學一結合，便能給這一古老的科學帶來新的動力。中醫曾經因為無法進行非常精確定量、定性分析，而被長期排斥在精密科學之外。
比如說，中醫往往通過肉眼觀察人臉和肌膚的顏色來判斷病癥根源所在，但對于擅長運用光子學武器的人來說，借助于生物超微弱發光的成像技術則能大大豐富望診的內容并使之精確化。同樣，光子也是能量載體，用于血管內照射、輻照某些穴位或體表部位，簡單地說，激光針灸技術能將這種原本全靠臨床經驗的醫術，得到有效地量化，從而便于科學求證和推廣。
永別了，3.5英寸盤——光存儲技術
我們的計算機生活，漸漸告別3.5英寸盤。這直接得益于光存儲技術。隨著光子學技術的進展，之前盛行的熱記錄方式將向光子記錄方式發展。
20世紀末期興起的光存儲，特別是光盤存儲技術將對信息的存取產生重大影響。21世紀光盤存儲將成為主要的計算機等外存設備。CD光盤系列和正在發展的DVD已成為多媒體技術的主要介質，也已形成上百億美元的產業，數字光盤存儲技術正向更高存儲密度和更高存取速度入向發展。
最近藍光半導體激光(GaN)有新的突破，適用于光盤存儲讀寫用激光器將很快能實用化。因此到下世紀，比現有存儲密度高10倍K英寸光盤可存儲100億比特和存取速度高10倍，可以擦除重寫的光盤將獲得應用。