光电子材料与器件技术对于社会进步和整体科技发展影响巨大，该领域技术的发展对国民经济、社会发展与安全以及其他相关技术的发展影响深刻，并具有良好的产业应用前景。
上世纪80年代初以氮化镓材料P－型掺杂的突破为起点，以高效率蓝绿光发光二极管和蓝光半导体激光器的研制成功标志着第三代半导体材料的兴起。如用高效率蓝、绿、红光发光二极管制作的超大屏幕全色显示，可用于室内室外各种场合的动态信息显示。高效率白光发光二极管作为新型高效节能固体光源，使用寿命超过十万小时，为白炽灯耗电的1／5～1／10，达到了节约资源、减少环境污染双重目的，在世界范围内将引发照明电光源的一场划时代的革命。据专家预测，在未来10年
里，氮化镓材料将成为市场增幅最快的半导体材料，到2006年将达到30亿美元的产值，占化合物半导体市场总额的20％。同时，作为新型光显示、光存储、光照明、光探测器件，可促进上千亿美元相关设备、系统的新产业的形成。
光纤通信技术作为现代信息社会的支柱产业，特别是作为世界各国正在实施的“国家信息基础设施”建设的重要组成部分，备受重视和关注。在我国，光纤通信市场以每年超过20％的速度递增。到2001年底，全国敷设光缆总量达146万千米，全国长途光缆网通达全国除少数偏远地区外的县以上城市。光纤通信技术已经成为我国当代信息领域的支柱技术。
据了解，光电子材料与器件技术领域的发展特点是对基础突破和工艺创新的依赖性强，因此国家“863”新材料领域办确立了四个重点发展的方向：人工晶体和全固态激光器、宽禁带半导体发光和激光、光电集成材料和器件、密集波分复用以及光通讯用关键器件。
宽禁带半导体发光和激光方面，研究以GaN基蓝光和绿光LED器件制备技术的有两个单位取得突破性进展。清华大学的罗毅教授所主持的项目组成功地将20mA电流时二极管正向电压降低到3.5V左右，反向漏电流降低到4uA以下。优化生长条件及器件制作工艺，提高了亮度，使得LED的亮度得到了成倍的增长，达到蓝光管的发光功率在2mW以上，绿光管的发光功率在1mW以上。目前，该项目产业化成果也很显著，已获得1000万产值，50万税收和100万利润。中科院物理研究所的陈弘教授项目组采用了与国际上不同的三步生长法，较大程度地提高了GaN缓冲层的质量，使得该层的X射线扫描半峰宽达到了182秒。同时使发光二极管的发光效率提高到了3mW（20mA），透明电极的材料的透过率超过70％，改善了蓝宝石减薄后的平整度，提高划片的成品率达到80％，并实现了300万人民币的小批量销售。
光电集成芯片技术是光纤通信的最核心技术，是我国发展光纤通信产业必须取得突破的战略性技术。“十五”863计划光电子材料及器件主题将这一关键技术列为重大研究课题，在第一批立项启动的课题中，东南大学射频与光电集成电路研究所、武汉邮电科学研究院、中科院半导体所、电子十三所等多家国内最具优势的研发、制造和应用单位联合承担了光电集成芯片技术这一重大研究课题。经过一年多的共同努力，已经取得全面进展，取得一系列研究成果。
在光子集成（PIC）方面，中国科学院半导体研究所和清华大学承担的高速DFB＋EA集成光源芯片及模块均取得了阶段性进展。同时，中国科学院上海微系统与信息技术研究所与上海新傲科技有限公司合作，在光子集成SOI材料规模化生产技术方面，引进基于SIMOX技术的整条SOI圆片生产线，通过较为深入的研究，生产出了厚膜SOI圆片需要的衬底，并初步完成了光通信用厚膜SOI圆片样品的开发。武汉邮电科学研究院已完成了40通道阵列波导光栅（AWG）复用／解复用器芯片及模块目标产品研制的设计和相关准备工作。
高速和密集波分复用系统用通讯光电子器件技术研究。以武汉邮电科学研究院为代表的相关国内最具优势的产业和研究单位联合承担了这一重大课题。经过努力，目前各项目取得全面进展，部分项目技术经济指标优于原定计划，而且不少项目还根据实际市场和技术发展的需要，动态进行研究，并在项目研究阶段性成果的基础上，进一步进行了规模化生产技术研究，开发出如：分布式喇曼光纤放大器、超宽带（S＋C＋L波段）光纤放大器、新型密集波分复用／解复用器件、色散／偏振模色散补偿技术等，多项具有自主知识产权、总体技术指标优于国际同类先进水平的实用产品并推向市场，从而为这项技术进一步产业化打下良好的基础，有力地支持了中国在高速和密集波分复用系统方面的研究和开发，并对原有光纤通信网络系统的升级改造起到积极的促进作用。
有专家说，进入21世纪，以人工晶体为基础材料的全固态激光器向实用化快速发展。作为替代传统激光器的新一代激光光源，全固态激光器的发展趋势是高功率、多波长、宽调谐、长寿命、高稳定性；而对于作为其基础材料的人工晶体，趋势是发展半导体激光泵浦的激光晶体和紫外、深紫外以及中红外波段非线性光学晶体。这一项目的相关课题已于2002年全面启动。
在2001年启动的项目中，南开大学孔勇发所负责的“大尺寸、高均匀性近化学计量比铌酸锂晶体的生长与产业化技术”项目利用气相传输平衡处理技术能够一次同时处理20mm′20mm′1.2mm的同成分铌酸锂晶体片20片，其［Li2O］的含量在49.95mol％以上，均匀性达到±0.02mol％。处理的掺镁铌酸锂晶片的抗光折变能力超过了26MW／cm2，比同成分铌酸锂晶体高6个量级以上，比被誉为“中国之星”的高掺镁铌酸锂晶体高4个量级以上，为目前已有文献报道之最，称之为“中国之星Ⅱ”，将大幅度提升全固态激光器的性能。中国科学院半导体研究所马晓宇所负责的“808nm连续100W光纤输出大功率激光二极管列阵模块产业化技术”完成了高质量多片MOCVD外延生长技术研究、高亮度列阵器件的制作技术研究以及高效率LD列阵光纤耦合技术研究，研制出808nm40W／条的样品，并研制出光纤耦合输出30W列阵模块样品。阈值电流是10A，工作电流为48A时，耦合后激光二极管线列阵的出纤功率为30W，耦合效率为75％，光纤的数值孔径为0.11毫米，出光口径是1.07毫米。中心波长808.20nm，半峰值全宽度（FWHM）2.3nm。这一重要指标的突破为人工晶体和全固态激光器的研究和开发创造了良好的基础。
我国在人工晶体材料领域具有传统优势：在紫外深紫外非线性光学晶体材料和人工微结构非线性光学晶体材料研究方面在国际上保持领先地位，数种重要的非线性光学晶体材料是由我国科学家发明的，并拥有自主知识产权；多种人工晶体的生长技术居国际先进水平，一些重要晶体满足了国内重大工程需求，一批高技术晶体已成为产品，在国际上享有盛誉，但晶体后加工技术是我国的薄弱环节，目前主要以晶体坯料或半成品形式出口，产值和效益还有很大发展潜力；在全固态激光器件和应用研究方面基本与国外同步，中、小功率绿光全固态激光器已经形成批量生产能力。随着国际竞争的日趋激烈，我国在人工晶体方面仍存在前瞻性新材料和具有自主知识产权的材料研发能力不足的问题，急需加大创新力度，加快发展速度，获得更多的自主知识产权。
上世纪80年代初以氮化镓材料P－型掺杂的突破为起点，以高效率蓝绿光发光二极管和蓝光半导体激光器的研制成功标志着第三代半导体材料的兴起。如用高效率蓝、绿、红光发光二极管制作的超大屏幕全色显示，可用于室内室外各种场合的动态信息显示。高效率白光发光二极管作为新型高效节能固体光源，使用寿命超过十万小时，为白炽灯耗电的1／5～1／10，达到了节约资源、减少环境污染双重目的，在世界范围内将引发照明电光源的一场划时代的革命。据专家预测，在未来10年
里，氮化镓材料将成为市场增幅最快的半导体材料，到2006年将达到30亿美元的产值，占化合物半导体市场总额的20％。同时，作为新型光显示、光存储、光照明、光探测器件，可促进上千亿美元相关设备、系统的新产业的形成。
光纤通信技术作为现代信息社会的支柱产业，特别是作为世界各国正在实施的“国家信息基础设施”建设的重要组成部分，备受重视和关注。在我国，光纤通信市场以每年超过20％的速度递增。到2001年底，全国敷设光缆总量达146万千米，全国长途光缆网通达全国除少数偏远地区外的县以上城市。光纤通信技术已经成为我国当代信息领域的支柱技术。
据了解，光电子材料与器件技术领域的发展特点是对基础突破和工艺创新的依赖性强，因此国家“863”新材料领域办确立了四个重点发展的方向：人工晶体和全固态激光器、宽禁带半导体发光和激光、光电集成材料和器件、密集波分复用以及光通讯用关键器件。
宽禁带半导体发光和激光方面，研究以GaN基蓝光和绿光LED器件制备技术的有两个单位取得突破性进展。清华大学的罗毅教授所主持的项目组成功地将20mA电流时二极管正向电压降低到3.5V左右，反向漏电流降低到4uA以下。优化生长条件及器件制作工艺，提高了亮度，使得LED的亮度得到了成倍的增长，达到蓝光管的发光功率在2mW以上，绿光管的发光功率在1mW以上。目前，该项目产业化成果也很显著，已获得1000万产值，50万税收和100万利润。中科院物理研究所的陈弘教授项目组采用了与国际上不同的三步生长法，较大程度地提高了GaN缓冲层的质量，使得该层的X射线扫描半峰宽达到了182秒。同时使发光二极管的发光效率提高到了3mW（20mA），透明电极的材料的透过率超过70％，改善了蓝宝石减薄后的平整度，提高划片的成品率达到80％，并实现了300万人民币的小批量销售。
光电集成芯片技术是光纤通信的最核心技术，是我国发展光纤通信产业必须取得突破的战略性技术。“十五”863计划光电子材料及器件主题将这一关键技术列为重大研究课题，在第一批立项启动的课题中，东南大学射频与光电集成电路研究所、武汉邮电科学研究院、中科院半导体所、电子十三所等多家国内最具优势的研发、制造和应用单位联合承担了光电集成芯片技术这一重大研究课题。经过一年多的共同努力，已经取得全面进展，取得一系列研究成果。
在光子集成（PIC）方面，中国科学院半导体研究所和清华大学承担的高速DFB＋EA集成光源芯片及模块均取得了阶段性进展。同时，中国科学院上海微系统与信息技术研究所与上海新傲科技有限公司合作，在光子集成SOI材料规模化生产技术方面，引进基于SIMOX技术的整条SOI圆片生产线，通过较为深入的研究，生产出了厚膜SOI圆片需要的衬底，并初步完成了光通信用厚膜SOI圆片样品的开发。武汉邮电科学研究院已完成了40通道阵列波导光栅（AWG）复用／解复用器芯片及模块目标产品研制的设计和相关准备工作。
高速和密集波分复用系统用通讯光电子器件技术研究。以武汉邮电科学研究院为代表的相关国内最具优势的产业和研究单位联合承担了这一重大课题。经过努力，目前各项目取得全面进展，部分项目技术经济指标优于原定计划，而且不少项目还根据实际市场和技术发展的需要，动态进行研究，并在项目研究阶段性成果的基础上，进一步进行了规模化生产技术研究，开发出如：分布式喇曼光纤放大器、超宽带（S＋C＋L波段）光纤放大器、新型密集波分复用／解复用器件、色散／偏振模色散补偿技术等，多项具有自主知识产权、总体技术指标优于国际同类先进水平的实用产品并推向市场，从而为这项技术进一步产业化打下良好的基础，有力地支持了中国在高速和密集波分复用系统方面的研究和开发，并对原有光纤通信网络系统的升级改造起到积极的促进作用。
有专家说，进入21世纪，以人工晶体为基础材料的全固态激光器向实用化快速发展。作为替代传统激光器的新一代激光光源，全固态激光器的发展趋势是高功率、多波长、宽调谐、长寿命、高稳定性；而对于作为其基础材料的人工晶体，趋势是发展半导体激光泵浦的激光晶体和紫外、深紫外以及中红外波段非线性光学晶体。这一项目的相关课题已于2002年全面启动。
在2001年启动的项目中，南开大学孔勇发所负责的“大尺寸、高均匀性近化学计量比铌酸锂晶体的生长与产业化技术”项目利用气相传输平衡处理技术能够一次同时处理20mm′20mm′1.2mm的同成分铌酸锂晶体片20片，其［Li2O］的含量在49.95mol％以上，均匀性达到±0.02mol％。处理的掺镁铌酸锂晶片的抗光折变能力超过了26MW／cm2，比同成分铌酸锂晶体高6个量级以上，比被誉为“中国之星”的高掺镁铌酸锂晶体高4个量级以上，为目前已有文献报道之最，称之为“中国之星Ⅱ”，将大幅度提升全固态激光器的性能。中国科学院半导体研究所马晓宇所负责的“808nm连续100W光纤输出大功率激光二极管列阵模块产业化技术”完成了高质量多片MOCVD外延生长技术研究、高亮度列阵器件的制作技术研究以及高效率LD列阵光纤耦合技术研究，研制出808nm40W／条的样品，并研制出光纤耦合输出30W列阵模块样品。阈值电流是10A，工作电流为48A时，耦合后激光二极管线列阵的出纤功率为30W，耦合效率为75％，光纤的数值孔径为0.11毫米，出光口径是1.07毫米。中心波长808.20nm，半峰值全宽度（FWHM）2.3nm。这一重要指标的突破为人工晶体和全固态激光器的研究和开发创造了良好的基础。
我国在人工晶体材料领域具有传统优势：在紫外深紫外非线性光学晶体材料和人工微结构非线性光学晶体材料研究方面在国际上保持领先地位，数种重要的非线性光学晶体材料是由我国科学家发明的，并拥有自主知识产权；多种人工晶体的生长技术居国际先进水平，一些重要晶体满足了国内重大工程需求，一批高技术晶体已成为产品，在国际上享有盛誉，但晶体后加工技术是我国的薄弱环节，目前主要以晶体坯料或半成品形式出口，产值和效益还有很大发展潜力；在全固态激光器件和应用研究方面基本与国外同步，中、小功率绿光全固态激光器已经形成批量生产能力。随着国际竞争的日趋激烈，我国在人工晶体方面仍存在前瞻性新材料和具有自主知识产权的材料研发能力不足的问题，急需加大创新力度，加快发展速度，获得更多的自主知识产权。
