干福熹（中國科學院上海光學精密機械研究所、上海復旦大學）
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wCy jT$J~M pHh 一、光電子學（Optoelectronics）技術是光學技術和電子學技術的融合，靠光子和電子的共同行為來執(zhí)行其功能。上世紀60年代激光技術的產生，極大地推動了光電子技術的發(fā)展。
L&)e}" YW6a ?f^! 以往把光電子學技術和產業(yè)歸于電子學技術和產業(yè)，國外也有歸到光學技術和產業(yè)（日本）。最近光子學（Photonics）技術的興起，也有的把光學、光電子學和光子學技術合并在一起，稱光科學技術，其產業(yè)基地稱“光谷”。
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[@)Er= e+-#/i* 光電子技術主要應用于兩個方面：光子作為信息的載體，應用于信息的探測、傳輸、存儲、處理和運算，稱信息光電子技術；光子作為能量的載體，作為高能量和高功率的束流（主要是激光束），應用于材料加工、醫(yī)學治療、太陽能轉換、核聚變等，稱能量光電子技術。
8.. | -<w AVw oOv J 二、當代社會和經(jīng)濟發(fā)展中，信息容量日益劇增，21世紀已處于太位（Tera-bits 1´1012bits）信息時代，即信息的容量以太位計，信息密度以Tb/cm2計，信息流以Tb/s計和信息的頻率以THz計，即皮秒（ps，10-12s）時間相應。為提高信息的獲取、傳輸、存儲和顯示、處理和運算的速度和容量，已由光子和電子共同參與來完成，光電子技術是繼微電子技術之后信息領域中的重要技術。
.O'~ s/h }Vob)r{R@ 作為光電子技術的系統(tǒng)集成，光通信、光存儲、光電顯示、光電輸入和輸出系統(tǒng)技術的興起和它們在近20年來飛快發(fā)展，已使人們認識到光電子技術的重要性和它廣闊的發(fā)展前景，并且成為光電子領域的支柱產業(yè)。2001年世界光電子的硬件（材料、器件和設備）產業(yè)已達1700億美元，估計到2003年超過2000億美元。以上四個方面的產業(yè)約各占20%左右。我國大陸和臺灣近幾年光電子產業(yè)的上升速度都達50%，各有近100億美元的產值，占世界市場的10%。
f~ \H|E8( LEP TL#WT1 三、光通信技術是光電子技術的一個主要方面，分無線光通信和光纖通信。無線光通信技術應用于空-空、地-空、地-地光通信以及星際光通信網(wǎng)，主要為軍用和專業(yè)用。光纖通信技術在長距離和主干線應用上已趨完善，今后光纖通信主要應用于局域網(wǎng)絡、計算機網(wǎng)絡和多媒體通信進入家庭。
><D2o f| i6k6l % 從光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展中可以明顯地看到材料、器件和單元技術的關鍵作用。20世紀70年代由于解決了低損耗石英玻璃光纖（損耗小于20dB/km）和長壽命、高穩(wěn)定砷化鎵半導體激光器（壽命大于1萬小時），使光纖通信系統(tǒng)得到實用化。20世紀90年代采用了光纖放大器技術（EDFA，摻鉺玻璃光纖放大器）和波分復用技術（WDM），建立了高信息量長距離光纖通信系統(tǒng)。21世紀初（2005前）發(fā)展了高密度波分復用技術（DWDM）和信息打包（IP）分送和交換技術，使2-3年內信息傳輸速度可達到1Tb/s以上。
Z81;Y= ( q hvT," 當前發(fā)展光纖通信技術的主要目標之一為開發(fā)價格低廉和高性能的有源和無源器件并實現(xiàn)光電集成化，推動光纖通信到區(qū)域和用戶。激光器和探測器為光纖通信有源器件的主要部分,而Ⅲ-Ⅴ族半導體化合物(如GaAs,GaSb,InP等)為激光器和探測器的主要材料。為適應DWDM的需求，除了進一步提高分布反饋半導體激光器（DFB，DBR）和垂直面發(fā)射激光器（VCSEL）的性能外，要開拓出可調諧激光器（TLD）和多波長光源（MLS）。提高響應速度和靈敏度，發(fā)展探測器如PIN/FET，TEMT，HBT，等始終是重要的任務。首先要將半導體激光器、探測器和電源、電路實現(xiàn)光電集成化，做成芯片和模塊。DWDM需要寬波段（C，L，S波段，1.3-1.6mm）的光纖放大器,因此制備摻不同稀土元素(Er,Tm,Pr等)的石英玻璃和復合氧化玻璃單模光纖就十分重要。半導體光放大器(SOA)將應用到探測器的前端和激光器的后端放大。無源器件主要包括分波/合波器（OADM），可調諧光濾波器、光隔離器，光調制器以及色散補償器等。光纖光柵（OGF）和列陣波導光柵（AWG）是最近新發(fā)展的主要無源器件。無源器件主要要光學集成化，組成全光纖光子集成器件和波導光子集成器件。對光纖通信用玻璃光纖，在降低損耗方面當前消除紅外1.4mm左右的羥基諧波吸收是最大的進展，從而拓寬了波分復用的應用波段。此外，色散補償、偏振補償和非線性補償都是提高石英玻璃通信光纖性能的主要方面。
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