所謂光子技術，主要是研究光子的產生、傳輸、控制和探測的科學技術。現在，光子學和光子技術在信息、能源、材料、航空航天、生命科學和環境科學技術中的廣泛應用，必將促進光子產業的迅猛發展。

　　目前，光電子技術研究熱點是在光通信領域，這對全球的信息高速公路的建設以及國家經濟和科技持續發展起著舉足輕重的推動作用。目前，國內外正掀起一股光子學和光子產業的熱潮。一些國家把大量資金投入光子學和光子技術的研究和開發，許多以光子學命名的研究中心、實驗室和公司如雨后春筍般地建立起來。可以毫不夸張地說，一個國家對光子學的投資以及在這一領域從事研究工作的人數直接反映著這個國家科學技術發展的水平。國際知名的科學家已經預言：光子時代已經到來，光子技術將引起一場超過電子技術的產業革命，將給工業和社會帶來比電子技術更大的沖擊。同時認為，到2010年，國際上光子信息處理器件產值將達到和電子信息器件產值相等的程度，到21世紀中期，光子產業將會超過電子產業的規模和影響。所以說，光電子產業是21世紀的支柱產業。

　　光電子技術和產業在國家經濟建設和科學持續發展中的作用

　　光電子產業是21世紀市場潛力巨大、產值迅猛增長的高新技術支柱產業。在1998年，全世界光電子產業總產值實現1400億美元；2000年，已達到1800億美元；估計到2010年，產值將達到4500億美元。難怪實業界人士驚呼，20世紀是微電子的世紀，21世紀將是光子的世紀。

　　為什么說光電子技術是21世紀最尖端的科學技術，它會對科學技術的發展起到怎樣巨大的推動作用？本文用一系列的數據來說明光電子技術可以創造出很多科學技術的新記錄，可以看到在科學技術幾個重要的領域，都用光電子的方法達到了最好的成果和最重要的記錄。

　　比如說，最大的能量密度。我們通過激光輸出的脈沖能量，目前已達到13PW（1 PW＝1×1015W），差不多是一個天文數字，再把激光用光學系統聚集，在焦點位置上的強度可達到105 PW，溫度非常高，可把最難熔的金屬熔化，把所有硬殼物質氣化，甚至破壞。同樣，用光子技術也可取得最高的壓強，得到最短的光脈沖。美國預測其明年就可實現激光點火，但是根據我們掌握的情況，明年可能還達不到，還要經過一番努力。另外，用光電方法還可以做到最精密的刻畫。例如，刻一條線做集成電路，要把這條線刻得越窄越好，越窄，體積就越小，越緊湊，越小型化。現在，用激光的方法可使線條達到0.18微米，最近用準分子激光可達到0.1微米，估計最終可達到50納米。現在，應用光電子技術可得到最大的信息容量。從發展的角度看，如能制成光子計算機，它的速度要超過電子計算機。我們知道，通信的保密安全是一個非常重要的問題。現在看來，用光電子方法做成光子通信系統是最安全的。目前，從信息安全的角度看，有兩種辦法：一種是物理學的方法，另一種是用數學的方法進行保密的措施。但由于計算機的計算速度非常快，密碼總可以被解密，用數學的方法無法做到萬無一失。而用物理的方法，尤其是用單光子來傳播信息就可以做到萬無一失。因為單光子傳輸，你沒有辦法設定，若你一設定，通話雙方就馬上知道有人在竊聽，就可以馬上改變密碼，因此它是萬無一失的。現在，在國際上已經能做到幾十公里內的安全通信，我們國內也在做這方面的研究。另外，用光子學的方法還可以得到最低的溫度，可以把原子冷卻到接近絕對零度。以上這些，都是用光電技術可以達到的最高記錄。

　　在科學研究方面，利用光子學技術也創造了很多新的成果。有兩位美籍華人科學家，一位是朱棣文，一位是李遠哲，在研究過程中基本上都利用了光子學的技術，一個利用激光冷卻并捕捉原子，一個用分子束的激光探測研究化學反應動力學，分別得到諾貝爾物理獎和諾貝爾化學獎。

　　我們還可以看到，光電子產業對傳統產業的技術改造、新興產業的發展、產業結構的調整優化都起著巨大的促進作用。比如，激光加工對傳統機械加工是一個很重要的改造，是一項全新的技術。汽車、輪船制造使用激光技術后，質量、產量都大大提高。另外，光電子技術還具有精密、準確、快速、高效等特點，有助于全面地提高工業產品的高、精、堅加工水平，大幅度提高產品的附加值和競爭能力。同時，光電子技術派生出了許多新興科學技術和新興的高技術產業，極大地推動了高新技術的發展和產業結構的調整優化。

　　在國防上，光電子技術也起著很重要的作用，可以說是國防軍事現代化的重要支柱。在戰爭中應用大量光電子技術，如用于武器控制的光電精確制導？紅外制導、電視制導、靈巧炸彈等？，在戰爭中起著很奇特的作用。在作戰時，光電子技術可以提供既快又準的信息，它將使己方看得更清楚、反應更快、打得更準，生存能力更強。在近十來年幾次大的戰爭中，光電子科學技術都起著重要作用。

　　光電子科技的歷程和光電產業的形成

　　我們知道，光是生命的源泉，它為人類提供青山綠水的生活環境和豐富的衣食住行的資源，光使我們目睹五彩繽紛的世界，電和光“帶領”人類進入高度發達的信息時代。但對人類來說，對電和光的了解經歷了一個逐步推進的過程。電荷、電子大家都很熟悉，比如電話、電燈、電視、電子管等，然而對光、光子就比較陌生，過去對光甚至有一種崇拜的意味。和光打交道最多的是想到黑暗中要有燈光，或者近視要配眼鏡，看遠方的物體要用望遠鏡，看小的東西要用顯微鏡等等，直到20世紀60年代以后，光和光子才開始慢慢地走進人類生活的舞臺。最近20年，它已經逐步走進市場。如現在大量使用的光筆、光盤、激光打印機、掃描儀、傳真機、激光測距、激光醫療、激光加工、激光武器等等。

　　在此，筆者談談光學和電學的關系。過去，電學和光學在表面看來是互不相關的兩個學科，實際上他們在發展過程中是相互促進的。它們打交道的第一個回合，是１９世紀６０年代麥克斯韋提出的光的電磁波動理論。他提出：無線電波和光波都是電磁波譜大家族中的一員。光和電打交道的第二個回合，是1905年愛因斯坦將量子論用于解釋光電效應，明確了光和電的密切關系。光與電打交道的第三個回合，是1960年激光的發現。激光是光學史上一項重大革命，也是20世紀最主要的重大發現之一。激光器是電子學中微波量子放大器在波長上的延伸――從微波延伸到光波。激光器的發明不僅提供了光頻波段的相干電磁波振蕩源，而且對時至今日的無線電頻率下的許多電子學的概念、理論和技術，原則上均可延伸到光頻波段。由于激光的發明，使電子學中原來光學做不到的一系列技術在光波段都可以實現，把光的應用范圍大大地擴展了。光學工作者把現階段的光學稱為光子學有一個重要含義，它標志著在發展和應用前景上，光學與電子學占有同樣重要的地位，光子學與電子學的關系就是一個相互依存、共同發展的關系。

　　21世紀是光子學的世紀

　　在信息科技領域，20世紀的電子學確實做出了巨大的貢獻，但由于其信息屬性的局限性，使其無論在速度、容量還是在空間相容性上都受到很大限制，而光子的信息屬性卻表現出巨大的發展潛力和明顯的優越性。從電子器件和光子器件的性能比較中，可以看出光子器件的發展是必然的。在信息處理速度上，電子器件的響應時間最快也只能達到10－11s，而光子器件可達到10－12－10－15s，差了3―4個數量極，快1000―10000倍。同時，光子在通常情況下互不干涉，具有并行處理信息的能力，在光計算中可大幅度提高信息的處理速度。另外，在存儲能力、傳播速度、抗干擾能力等很多方面，光子器件彌補了電子器件的很多不足，為信息技術的發展提供了新的可能性。為此，進入21世紀，光子學與電子學將會成為更密切的整合體，互為補充，相互促進，把信息社會推向新的發展階段。

　　
摘自　光纖新聞網