当下，在5G通信、人工智能、大数据、云计算、物联网等新一代信息技术蓬勃发展的同时，光电子技术作为这些信息技术创新发展的关键支撑技术，也格外受到关注。近年来，光电子产品市场规模不断扩大，应用日益广泛，成为各国各地区竞相发展的热点。根据市场研究公司Markets and Markets预计，2021年全球光电子市场预计将达到7242.2亿美元，年均复合增长率将达到8.4%。

　　近日，本刊记者针对我国光电子产业的发展情况，特意采访了中国电子信息产业发展研究院电子信息研究所研究室主任冯晓辉。毕业于北京大学凝聚态物理专业的冯晓辉，研究方向为半导体光电子，目前主要从事5G、汽车电子、人工智能等ICT领域的产业发展、政策规划研究工作。

　　产业进入快速发展时期

　　冯晓辉介绍，从应用来看，光电子技术可用于光通信、光显示、光照明、光传感等方面。

　　他说，对于5G通信、人工智能、大数据等产业，主要涉及了光电子技术中的光通信技术。移动通信网络主要依赖光纤网来承载，尤其是移动通信基站的互联及回传等。人工智能、大数据等对云计算、数据中心等十分依赖，而数据中心的建设与移动通信网络类似，也对光纤光缆、高速光模块等有着很大需求。以5G为例，其在各项关键能力指标上相对于4G都有极大提高，因而对光通信有了更高的要求和依赖。例如，5G的高峰值速率需要100G以上的高速光收发模块，其系统容量的提升也需要用到单纤双向模块、波长可调光收发模块等新型光通信器件。此外，广域的5G网络建设也将对光纤光缆有非常大的需求。

　　冯晓辉详细介绍说，光通信技术具备超高速、大容量、长距离、抗干扰等优点，在主干网、接入网等方向均得到广泛应用，成为高质量信息传输的主要手段和有线通信的主要方式。光通信产业链通常包含光通信设备和光纤光缆2个平行的子产业链。光通信设备产业链包含上游的光通信芯片、光器件与光模块环节，中游的光通信设备环节和下游的电信运营环节；光纤光缆产业链包含上游的光纤预制棒环节，中游的光纤光缆制造和下游的电信运营环节。光器件与光模块环节行业集中度较低、市场需求旺盛。光通信设备环节的行业集中度较高，主要由华为、烽火等少数几家实力雄厚的企业主导。

　　冯晓辉表示，近年来，我国高度重视信息基础设施建设，光通信市场取得长足发展。当前，在5G网络大规模建设逐步开启、电信运营商骨干网和城域网持续升级，以及互联网企业数据中心高速建设等多重因素的驱动下，我国光通信产业正在经历快速发展时期。

　　同时，冯晓辉指出，我国在光通信设备、光纤光缆等产业中的优势主要集中于系统设备、光缆等中游环节，而在光芯片、光模块与光器件、光纤预制棒等上游环节依然存在较大问题。例如，在光模块方面，我国厂商目前主要分布在技术成熟、门槛不高的中低端光模块领域，且多以组装代工为主，产品附加值不高，同质化严重。在光芯片方面，我国也面临着类似的问题，即国内厂商只能供应低端的光芯片，而Finisar、Lumentum、Avago、Oclaro等国际大厂几乎垄断了我国的高端光芯片市场。在光纤预制棒方面，我国在光纤预制棒的制备材料及光纤涂覆材料方面存在不足，对进口依赖较大。

　　就光显示而言，冯晓辉认为，受智能移动终端快速发展、液晶电视大尺寸化带动，以及智能可穿戴设备、车载显示、公共显示、虚拟现实（VR）等新兴市场需求的快速扩大，大屏商用显示面板呈现爆发式增长态势。但是，需要正视的是，以光学膜为代表的配套产业对外依存度依然高，我国本土的偏光片企业在产能及技术方面均受到一定的限制。

　　冯晓辉表示，在光照明方面，目前，我国已成为全球最大的LED产品生产、消费和出口国。近年来，通用照明、景观应用、显示等传统替代应用市场稳步增长。

　　而对于光电子技术在光传感领域的应用情况，冯晓辉显得有些喜忧参半。他说，近年来，在智慧城市、物联网、智能移动终端、智能制造、机器人、智能电网、石油石化、新能源等下游应用市场的推动下，我国光传感器市场快速成长，成为拉动全球光传感器市场增长的主要力量。而从竞争格局看，美国、德国和日本等国的光传感器大型企业技术研发基础雄厚，各企业均形成了各自的技术优势。相比之下，我国在手机、笔记本电脑等整机产品带动下，虽然光传感产业规模迅速壮大，但技术水平仍与上述强国存在较大差距，尤其是高端光传感器产品仍主要被国外厂商垄断。

　　机遇与挑战并存

　　在冯晓辉看来，我国电产业面临以下2方面的机遇：

　　一方面，从需求端看，以5G通信、物联网等代表的新一代信息技术对光电技术和产品的需求很大。我国具有庞大的市场规模及潜力，随着我国5G网络、智慧城市、新型智能终端等领域的快速发展，光电产业将迎来庞大的市场需求，并将由此带动技术的快速创新演进。

　　另一方面，从供给端看，我国在5G、人工智能等信息技术新兴领域的整体发展势头较好，而信息技术的发展日益呈现出交叉融合、集成创新的特点，因此其他领域的技术发展对光电子技术的带动作用将逐步体现。

　　冯晓辉指出，光电子器件的壁垒存在材料、器件制造工艺、系统集成等各个环节，且专利布局也是影响光电产业发展和技术发展的重要因素。具体来说，我国光电产业面以下3方面临挑战：

　　第一，我国电子信息产业的强项在于整机与系统集成，以及应用等中下游环节，而在上游的材料、关键元器件领域基础薄弱，光电领域也是如此。而光电产业未来的发展离不开扎实、强大的上游基础，因此基础的薄弱将影响光电产业的发展速度与发展质量。

　　第二，我国光电产业上游基础的薄弱导致了产业生态体系不完善，国内上下游之间协同不足。在全球化分工的背景下，下游整机厂商更愿意与国外领先的光电厂商开展合作，这不利于光电器件厂商长远发展。

　　第三，国外在光电材料、芯片、器件及模块等领域的专利布局十分完善，我国在技术路线选择和产业布局方向上面临着层层围堵，产业安全也存在隐患。

　　多措并举破解难题

　　在大量调研和深入思考的基础上，冯晓辉对我国光电产业的发展提出了自己的建议。

　　第一，加快关键技术突破。聚焦通信、消费电子等主要应用领域需求，加快在材料、芯片、器件等关键环节的技术突破和前沿布局；完善产学研协同创新机制，引导相关企业及科研院所加强专利族群建设和专利布局合作。

　　第二，加强产业建设布局。在光芯片、光器件、光模块等领域，积极发挥政府的引导和服务职能，持续完善产业布局，强化产业能力建设，扩大高端产品产能，防止低端重复建设，提高产业整体竞争力。

　　第三，优化产业协同能力。鼓励产业链各环节企业通过产业联盟、参股合资、长期战略合作等多种形式，加强产业交流合作，构建开放融合、软硬协同的产业生态；支持整机企业发挥优势，采用市场化、差异化手段带动上游材料、器件企业发展。

　　第四，深挖内需市场。围绕“量大面广”的成熟领域以及蓬勃发展的新兴领域，强化政府引导，推动试点示范和应用推广，加速完善新兴领域的标准制定、技术研发和基础设施建设。

　　第五，提升对外合作水平。支持企业与国外领先厂商开展技术和产业合作；鼓励企业响应“一带一路”合作倡议，把握亚太、中东、北非等地区新兴国家发展机遇，着力开拓新兴市场。

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