Новые технические решения, признаваемые прорывными, появляются в отрасли практически ежегодно. Среди недавних – фотонные кристаллы и метаматериалы, рулонные солнечные батареи и органические светодиоды, пикосекундные лазеры высокой средней мощности, обеспечивающие прецизионную резку любых материалов в режиме абляции, оптический супернакал, позволяющий передавать по единичному оптоволокну до 4 Терабит в секунду, технология полировки лазерных зеркал, обеспечивающая остаточную шероховатость на уровне долей ангстрема – примеры многочисленны.

О том, как технологии фотоники влияют на реальный сектор экономики, можно судить по следующим примерам:

Значение лазерных технологий для промышленности

Электроника

Объем производства оборудования для лазерной фотолитографии в 2001-2003г. г. – около 1 млрд. евро

Объем продаж микропроцессоров, изготовленных с использованием этого оборудования – 155 млрд. евро

Объем продаж конечных продуктов на базе этих микропроцессоров (компьютеры, мобильные телефоны, цифровые камеры и др.) – 1160 млрд. евро

Машиностроение

Стоимость десятка роботизированных сварочных установок с мощными лазерами – около 6 млн. евро

Стоимость легковых автомобилей «Ауди» с алюминиевым кузовом, выпускаемых в течение одного года – не менее 700 млн. евро

Сегодняшний российский опыт

Лазерная технологическая установка (ЛТУ) при грамотном использовании приносит 7-10 руб. дохода на вложенный рубль. Автоматизированная ЛТУ на операции резки заменяет до 18 фрезерных станков, при освоении лазерной сварки оболочечных конструкций их себестоимость снижается до 3-х раз.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Лазеры в медицине

Технологии фотоники существенно расширяют возможности врача, ускоряют и облегчают лечение многих травм и болезней, в целом ряде случаев являются единственно возможными.

- Лазерная терапия значительно повышает эффективность комплексного лечения воспалений, заболеваний обменной этиологии, повреждений костей и суставов, снижает дозировку медикаментозных препаратов, является мощным профилактическим средством.

- Фотодинамическая и фототермическая терапия позволяет эффективно бороться со злокачественными опухолями.

- Лазерная хирургия дает возможность проводить бескровные операции, использовать щадящие эндоскопические методы.

- Лазерная диагностика обеспечивает экспресс-анализ крови и капиллярного кровотока, состава выдыхаемого воздуха, состояния тканей и др.

Лазерные хирургические и терапевтические методы эффективно используются в офтальмологии, кардиологии, гинекологии, лечении ожогов, проктологии, косметологии, стоматологии, неврологии, пульмонологии, эндокринологии - практически во всех областях современной медицины.

Технологии фотоники в сельском хозяйстве

О значении этих технологий для сельского хозяйства можно судить по следующим примерам из отечественного опыта:

- рост урожайности овощных (до 70% у огурцов, 40% у капусты, 20% - у свеклы) и зерновых культур (в среднем на 10 ц с гектара на 80 тыс. га в Краснодарском крае), повышение в несколько раз устойчивости ячменя к твердой головне и корневым гнилям, пшеницы – к пыльной головне, томатов – к черному бактериозу,

- продление в 2-3 раза допустимых сроков хранения яблок в типовом хранилище,

- увеличение на 15-30% грунтовой всхожести семян лесных культур, на 20% - укоренения саженцев,

- снижение заболеваемости крупного рогатого скота маститом и эндометритом с 25-30% до 1-2%, рост продуктивности птицефабрик на 5-15%, 100% - эффективность профилактики ящура у коров и лошадей,

- повышение в 3-4 раза износостойкости лемехов, дисков борон, культиваторных лап.

В развитых странах роль фотоники в современном обществе хорошо понимают и потому она развивается существенно более высокими темпами, чем мировая экономика в целом. Характерным в этом плане является недавно появившееся следующее сообщение:

7 млрд. евро будет инвестировано в фотонику в Европе до 2020 г.

В сентябре 2011 г. Европейская Технологическая платформа «Photonics21» сообщила о взятом на себя обязательстве участвовать в соглашении о государственно-частном партнёрстве («Public-Private Partnership» - РРР) с Европейской Комиссией, имеющем своей целью развитие исследований и инновационной деятельности в области фотоники. Соглашение предусматривает инвестиции а отрасль в объёме 7 млрд. евро за период до 2020 г. 5,6 млрд. евро должны быть предоставлены частным секторам, 1,4 млрд. – Еврокомиссией.

Информируя об этом членов Европейского парламента на официальном обеде в Страсбурге, депутат Малкольм Харбур (MEP Malcolm Harbour) заявил:

«Фотоника сегодня стала синонимом современной технологически развитой Европы. Запланированные инвестиции в 7 млрд. евро станут существенным вкладом этой отрасли в рост промышленности и увеличение числа рабочих мест, помогут восстановлению экономики Евросоюза, послужат мощным ускорителем его инновационного развития».

РРР – соглашение было предложено техплатформой «Photonics21» для обеспечения более тесной координации стратегий, реализуемых в области фотоники промышленностью, научным сообществом и государственными структурами. Это соглашение чётко соответствует программе «Европейский горизонт 2020», которую только что разработала Европейская Комиссия. Существенно облегчая и ускоряя переход от научного открытия к широкому практическому применению, РРР – соглашение по фотонике должно обеспечить максимально использование потенциала этой отрасли как в плане экономики, так и для увеличения занятости.

По мнению вице-президента «Photonics21» Джорджо Ананиа (Giorgio Anania), заключение РРР – соглашения – это существенный вклад фотоники как отрасли в развитие и повышение конкурентоспособности Евросоюза.

источник – www. photonics21.org/download/photonics/new

Развитие фотоники привело к созданию разветвленного мирового рынка продукции этой отрасли и услуг в части использования разработанных технологий фотоники (в обработке материалов, медицине, шоу и т. д.). Этот рынок уже развит настолько, что зависит не от появления новых разработок (что характерно для рынков хай-тека), а от общей динамики мировой экономики. Конкуренция на рынке фотоники весьма остра, в последние 3-5 лет она еще более активизировалась в связи с выходом на него китайских компаний, которые, пользуясь мощной поддержкой государства наращивают объемы производства пользующейся спросом лазерно-оптической продукции весьма высокими темпами и при этом часто пользуются демпинговыми схемами завоевания зарубежных рынков.

В России на сегодняшний день имеется около 200 организаций – производителей лазерной, оптической и оптоэлектронной продукции. Многие из них постоянно поставляют свою продукцию на мировой рынок, но суммарные объемы таких поставок невелики. Их конкурентами на международном уровне являются компании из многих стран, т. к. фотоника как отрасль развита сегодня и в Северной Америке, и в Европейском Союзе, и в странах Юго-Восточной Азии. Сильными сторонами российских поставщиков является новизна разработок и оригинальность технических решений, слабая сторона – малая скорость взаимодействия с зарубежными клиентами, обусловленная действующим в России порядком таможенного регулирования, и малые объемы производства из-за низкого спроса на новую технику внутри страны.

На Российском рынке имеет место довольно активная конкуренция отечественных производителей лазерно-оптической техники между собой практически во всех областях использования этой техники в стране – в обработке материалов, мощные, контрольно-измерительных операциях и др. В последние годы на наш внутренний рынок вышли и многие зарубежные компании, что еще более обострило конкуренцию.

1.3. Оценка потенциала развития российских производственных предприятий и научных организаций, специализирующихся в фотонике, в сопоставлении с зарубежными конкурентами.

В России сейчас имеется около тысячи организаций, ведущих научные исследования в области лазерных, оптических и оптоэлектронных технологий, разрабатывающих и выпускающих соответствующую технику, готовящих кадры для этой отрасли. Такие организации имеются в 56 регионах страны. Кроме того, около 400 предприятий работают в режиме "job-shop", выполняя в 43 регионах Российской Федерации заказы на лазерную обработку материалов.

Полная численность разработчиков лазерно-оптической отрасли в России – около 60 тыс. чел., специалистами непосредственно в области фотоники (по образованию и/или опыту работы)являются среди них около 60%.

Научные исследования по лазерной, оптической и оптоэлектронной тематике ведутся в России практически по всем направлениям, актуальным сегодня для этой области науки и техники, в стране имеется целый ряд научных школ мирового уровня в различных областях фотоники. Среди ведущих научных центров отрасли – Физический институт им. РАН, Институт общей физики им. РАН, Московский государственный университет им. , Физико-технический институт им. РАН, Институт прикладной физики РАН, а общее число отечественных организаций, ведущих научные исследования по фотонике и ее применениям и публикующих полученные результаты в научной периодике – около 120. К сожалению, в последние 20 лет общее количество научных работ по фотонике, выполняемых в этих центрах, существенно сократилось (при этом среди авторов таких работ, выполняемых в США, Европе, Австралии, появились в большом количестве наши соотечественники). Ситуацию иллюстрирует статистика докладов на крупнейшем европейском конгрессе по лазерно-оптической тематике CLEO/Europe-EQEC, который проводится с 1994г. В 2009г., например, на этом конгрессе было представлено в общей сложности 2,4 тыс. докладов, прозвучавших на следующих конференциях и семинарах:

·  Европейская конференция по лазерам и электрооптике (CLEO-Europe 2009)

·  Европейская конференция по квантовой электронике (EQEC 2009)

·  Европейская конференция по биомедицинской оптике (ECBO 2009)

·  Конференция «Лазеры в промышленном производстве» (LIM 2009)

·  Конференция «Оптическая метрология»

·  Конференция «Достижения в формировании изображений»

·  Конференция «Изготовление оптических компонентов»

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10