一、光电技术的内涵特点、应用和发展现状
（一）光电技术的内涵及特点。
光电技术是一门以光电子学为基础，综合利用光学技术、微电子学技术、精密机械及计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科。它将电子学中的许多基本概念与技术（如调制与解调、放大与振荡、倍频、和频与差频等）移植到光频段，解决光电信息系统中的工程技术问题。这一先进技术使人类能更有效地扩展自身的视觉能力，使视觉的长波延伸至亚毫米波，短波延伸至紫外、X射线、γ射线，及至高能粒子，并可以在飞秒级记录超快现象（如核反应、航空器发射）的变化过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用，以此为支撑的光电子产业是当今世界争相发展的支柱产业，是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。
光学技术处理的是空间光信息，它具有多维、并行、快速数据处理等能力。具有以下特点：
1.高精度和远距离。光电测量的精度是各种测量技术中精度最高的一种。光载波最便于远距离传播，尤其适用于遥控和遥测，如电视遥测、光电跟踪和光电制导等。
2.高速度、大容量。以光子作为信息载体，其传输速度是各种物质中传播速度最快的，信息载波容量比电子至少要大一千倍。
3.非接触。检测所需的输入能量几乎不影响被测物的能量状态，并且测量仪器和被测对象之间不存在机械摩擦，容易实现动态测量。
4.有较强的信息处理和运算能力。可进行复杂信息的并行处理和多种形式的数学运算。运算速度高，空间互连效率高，抗干扰能力强，可调制变量多，信号变换灵活。用光电方法还便于信息的控制和存储，易于实现自动化，易于与计算机连接，易于实现智能化等。
5.有广泛的适用范围。能获取和处理多种光学信息和非光学参量，包括探测机构内部或危险环境下的工作参量。
（二）光电技术的应用。
光电技术特别是光电检测、光通信、光电测量和控制、光电信息处理和光存储等的应用已遍及军事、科学研究、工业、农业、宇宙和环境科学、医疗卫生和民用等各个领域。从星体温度探测和人造卫星监测到生物细胞的显微测量和微循环检查，从视觉工业机器人和光学计算机到民用全自动照相机和简单光电开关，光电技术已经成为现代科学技术和人民生活中不可缺少的重要技术，特别是在生产领域中生产过程的视觉检查和制品加工自动化、各种性能参数的精密测试以及图形检测和分析判断等方面，光电技术将发挥重要作用。为了实现光学仪器的更新换代，光电技术将在机电一体化的光学仪器的研制中起主导作用。利用光电技术组成的各类光电装置是计算机控制、管理以及监控系统对外联系的最有前途的外部设备，是一种在技术上最有潜力的信息机器。
具体来说，根据系统实现功能的不同，光电系统的应用可分为以下几个方面：
1.测量检查。其基本功能是进行光学或非光学参量的光电检测，可测参量包括几何量（长度、角度、形状、位置、变形、面积、体积、距离等）、运动参量（速度、转动、流量、振动、加速度等）、表面形态参量（工作粗糙度、疵病、伤痕等）、光学参量（吸收、反
射、透射、光度、度、波长和光谱等）、成分分析（物理属性、浓度、浊度等）、机械量（质量、应力、应变、压强等）、电磁量（电流、电场、磁场等）以及温度和放射线的测量等。检测系统要求可靠的重复示值和可信度，并且要有适用的数据处理能力和数据输出方式。
2.控制跟踪。这是一种有光电检测能力的反馈控制系统。光电传感器是信号反馈单元，当它检测到受控目标相对平衡状态的偏差信号时，可通过闭环控制使用目标相对基准实现伺服跟踪或恒值调节。它的主要应用包括军事和科学应用（激光制导、热定向、飞行物自动跟踪等），以及工业应用（精密工作台的自动定位、工业图形的自动加工、状态参量和极值控制以及有视觉能力的机器人等）。跟踪系统要求有准确的跟踪能力和快速的动态响应能力。
3.图像测量和分析。它的功能是采集目标的二维或三维光强的时空分布，记录和再现目标的图像并进行判读、识别或图像的运算处理。图形检测是图像分析的分支，其目的是同时完成图形几何坐标和光密度等级的精确测量，应用在工业图形检测中。图像测量和分析主要依靠扫描或摄像装置采集光信号，同时进行空间-时间和光-电的变换。为了将大容量的光
学图像变成相应的数字图像，需要大容量的图像存储器。图像数据的处理和分析由计算机完成。这是当前光机电算混合型光电技术发展的重要标志。
（三）光电技术发展的国内外情况。
光电行业是一个新兴产业，但已呈现出生机勃勃的发展态势，产值指标一路扶摇直上。到2009年全球光电产业产值已突破3 530亿美元。预计全球光电市场仍会持续以两位数的速度增长。正是这种快速增长的产业发展速度，吸引了众人的眼球，带动了世界各国光电相关产业的发展，同时也导致了光电相关资源的紧俏，特别是光电技术专业人才的大量需求，对世界各国教育的发展提出了新的要求。发展光电产业的重要性显而易见，但光电产业是技术、资本密集的产业，需要巨大的投入和雄厚的技术支持。目前，除日、美、欧等技术领先国持续投入外，亚太新兴国家如韩国，也在积极发展。光电产业对各国经济增长的贡献度也越来越高。未来由于各国的争相投入，其市场竞争愈见激烈，无法避免。
我国光电子技术和产业喜忧参半。光电子技术是我国与国际水平差距相对较小的一个领域，与世界发达国家几乎同时起步。特别是近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的发展，在很多领域同国外先进国家只有两三年的差距，
个别领域还处于世界领先地位。国内光电子产业在光电子器件、部件和子系统（如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件等）已经占领了国内较大的市场份额，具备了同国外大公司竞争的能力。个别产业还取得国际市场相关产品中销量最大的成绩，很多产品填补了国内的空白，打破了国外产品在市场上的垄断地位，同时进入国际市场。
支柱性产业随着光电子产业市场的不断开拓，我国武汉、长春、广东、上海、浙江、江苏、北京、重庆、西安等数十多个省市和地区纷纷提出并投巨资建设“光谷”、光电园区等不同层次和级别的光电子产业密集区，形成了光电子产业加速发展的热潮。目前，国内有几大地区在发展光电产业上处于领先优势：
1.武汉光谷：武汉地区在国内具有不可替代的光电子信息技术优势。2001年7月6日，原国家计委正式批复武汉东湖高新区为“国家光电子产业基地”。在东湖开发区内，有23所大学，56家研究机构；有两院院士43名，其中有8名是光电子信息技术的学科带头人；有从事光电子领域研究开发机构38个，其中国家部委属4个，高校属20个；有国家重点学科2个，国家技术/国家技术研究/工程技术研究中心6个，重点实验室6个，专业实验室2个，博士后流动站5个。涌现出了一批在全国乃至世界领先的优势学科,造就了一批著名的学科带
头人,成为我国学科门类齐全、综合研究实力雄厚、独具特的光电子科研基地。2012年7月31日，黄石激光产业园项目由武汉光谷联合股份有限公司投资正式开工建设，总投资15亿元，用地面积约280亩，将建设华中地区最大的综合类激光加工示范中心，建成湖北省最大的民营高科技企业孵化园，建成国内最先进的激光器制造基地。项目全部建成达产后，年可实现科工贸总收入20亿元，上缴税收1亿元以上，吸纳关联高科技企业约400家，提供就业岗位5000个，间接带动相关产业产值50亿元左右。武汉地区的代表企业有：长飞、烽火、NEC日电、华工激光、楚天激光等。
2.广东光谷：“广东光谷”是一个区域概念，它由深圳的“光数码城”和“广州科学城”组成。它的定位着重于研发易于产业化的核心技术，而不是简单地聚集一些搞应用的企业——以深穗为基地，以珠江三角为腹地，最终建成集产学研于一体的光电子产业带及国际生产制造中心。随着科学城开发面积的扩大，在以科学城为中心发展光电子产业的环境日益成熟。广东地区的代表企业有台湾的光宝电子集团、乐华电子、南方高科等以信息电子、光电子产品为主的企业集团，这为广东光谷的发展打下了坚实的基础。
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