Технологическая платформа "Инновационные лазерные, оптические и оптоэлектронные технологии - фотоника" Стратегическая программа исследований (предварительная версия) (стр. 1 )

Технологическая платформа

"Инновационные лазерные, оптические

и оптоэлектронные технологии - фотоника"

Стратегическая программа исследований

(предварительная версия)

Москва, ЛАС, январь 2012г.

Содержание

	стр
Введение……………………………………………………………………………………………………….................	3
1. Текущие тенденции развития рынков и технологий в сфере деятельности ТП «Фотоника»….. …… ……….	3
1.1  Сегодняшняя роль и возможности фотоники и динамика мирового лазерного рынка………………………	3
1.2.  Фотоника в России: продукция, предприятия, наука ………………………………………………………	15
1.3. Оценка потенциала развития российских предприятий и научных организаций, специализирующихся в фотонике, в составлении с зарубежными …………………………………………………………………………….	20
2. Прогноз развития рынков и технологий фотоники…………………………………………………………………	23
2.1. «Видение будущего» использования технологий фотоники в России. ………………………………….	23
2.2.Сценарии развития рынков и технологий фотоники в России…………………………………………………...	24
2.3. Прогноз развития рынков продукции, на разработку которых направлена деятельность технологической платформы………………………………………………………………………………………………………………..	25
3. Исправления исследований и разработок, наиболее перспективные для развития в рамках ТП «Фотоника»	25
3.1. Исправления НИОКР, по которым перспективна корпорация внутри техплатформы на доконкурентной стадии…………………………………………………………………………………………………………………….	25
3.2. Приоритеты развития по направлениям кооперации участников техплатформы и необходимые собственные НИОКР ……………………………………………………………………………………………………	25
4. Тематический план работ и проектов платформы в сфере исследований и разработок………………………..	39
4.1. Перечень проектов, предлагаемых по тематике рабочей группы «Лазерные технологии и методики в промышленности» …………………………………………………………………………………………................	39
4.2. Перечень проектов, предлагаемых по тематике рабочей группы «Фотоника в медицине и науках о жизни»	41
4.3. Перечень проектов, предлагаемых по тематике рабочей группы «Фотоника в сельском хозяйстве и природопользовании» ………………………………………………………………………………………………….	46
4.4. Перечень проектов, предлагаемых по направлению «Лазерные информационные системы для специальных применений»…………………………………………………………………………………………….	56
4.5. Перечень проектов, предлагаемых по тематике рабочей группы «Лазерные информационно-коммуникационные технологии» ……………………………………………………………………………………	61
4.6. Перечень проектов, предлагаемых по тематикам рабочих групп «Оптико-электронные модули и системы» и «Применения оптико-электронных технологий»…………………………………………………………………..	64
4.7. Перечень проектов, предлагаемых по тематике рабочей группы «Фотоника в геодезии и навигации»……..	68
4.8. Перечень проектов, предлагаемых по тематике рабочей группы «Фотонные нанотехнологии»…….……...	72
4.9. Перечень проектов по тематике рабочей группы «Элементная база»………………………………………….	73
5. Мероприятия по коммерциализации технологий. Ближайшие ожидаемые результаты…………………………	76
6. Меры в области подготовки и развития научных и инженерно-технических кадров……………………………	79
Заключение…….…………………………………………………………………………………………………………	82

Введение.

Стратегическая программа исследований Технологической программы РФ "Инновационные лазерные, оптические и оптоэлектронные технологии - фотоника" (далее – ТП "Фотоника") составлена в соответствии с методическими рекомендациями Министерства экономического развития РФ, одобренными решением Рабочей группы по развитию частно-государственного партнерства в инновационной сфере при Правительственной комиссии по высоким технологиям и инновациям от 29 декабря 2011г. (протокол №45 – АК).

Участниками ТП "Фотоника" на январь 2012г. являются 130 организаций из 28 регионов России и трех зарубежных государств. Координатор техплатформы – Лазерная ассоциация.

В соответствии со сложившейся практикой группировки технологий фотоники по областям их применения в ТП "Фотоника" сформированы тематические рабочие группы, соответствующие таким областям:

- "Лазерные технологии и методики в промышленности"

- "Фотоника в медицине и науках о жизни"

- "Фотоника в сельском хозяйстве и природопользовании"

- "Лазерные информационные системы для специальных применений"

- "Лазерные информационно-коммуникационные технологии"

- "Оптико-электронные модули и системы"

- "Применения оптико-электронных технологий"

- "Фотоника в геодезии и навигации"

- "Фотонные нанотехнологии"

В каждой из этой областей имеются свои рынки и свои тенденции развития, поэтому настоящая Программа строится как совокупность тематических подпрограмм, объединяемых общими задачами по обеспечению фотоники как отрасли элементной базой и организации образования и повышения квалификации в области фотоники и ее применений, а также совершенствованию нормативно-законодательной базы, определяющей возможности участников техплатформы.

1. Текущие тенденции развития рынков и технологий в сфере деятельности ТП "Фотоника"

1.1. Описание сегодняшней роли и возможностей фотоники

В настоящее время лазерно-оптические и оптоэлектронные технологии, которые принято объединять термином «фотоника», подчёркивая тот факт, что они основаны на испускании (поглощении) фотонов или манипулировании фотонными потоками (см. рис. 1), стали одним из локомотивов инновационного развития мировой экономики. Эти технологии уже являются базовыми для систем связи и телекоммуникаций, записи, хранения и обработки информации, микроэлектроники, в развитых странах они вошли в отраслевые стандарты обработки и диагностики изделий во многих отраслях машиностроения, стали определяющими для разработки информационных систем специального назначения, нарастающими темпами осваиваются в медицине, открывая новые возможности диагностики и лечения, в светотехнике, экологическом мониторинге и др. Сегодня вообще трудно указать область человеческой деятельности, где эти технологии не дали бы мощный эффект – от фундаментальных научных исследований до шоу-бизнеса. По значению для технического прогресса, для модернизации экономики реализация возможностей современной фотоники аналогична электрификации в начале прошлого века.

Именно с фотоникой связывают сегодня западные эксперты возможность быстрого решения многих стоящих перед человечеством проблем в области здравоохранения, охраны окружающей среды, энергетики, информационного обеспечения, промышленного производства, обеспечения безопасности. Развитые государства предпринимают активные усилия для ускоренного развития фотоники как отрасли хай-тека. Примером может служить Евросоюз. В Европейской комиссии создано специальное подразделение для координации усилий стран ЕС в части развития фотоники, организована Технологическая платформа ЕС «Photonics21», на поддержку проектов, рекомендованных этой Платформой (НИОКР и создание необходимой инфраструктуры), ежегодно из бюджета ЕС выделяется около 100 млн евро (финансирование фотоники предусмотрено отдельной строкой в 7-й Рамочной программе Евросоюза). В результате средние темпы роста объёмов производства фотоники в ЕС в последние 5 лет вдвое превышают темпы роста ВН действует специальная государственная целевая программа и объёмы производства лазерно-оптической продукции растут в среднем на 25-30% в год. Через агентство DARPA и национальные программы активно поддерживаются поисковые исследования и разработки в области фотоники в США.

Мировой рынок фотоники составляет сегодня около 400 млрд. долл в год, темпы его роста - 6-8% в год (см. рис. 2,3).

_____________________________________________________________________

Рис. 1. Основные виды технологий и оборудования современной фотоники

 

Мировой рынок фотоники – 270 млрд евро (2008г., рост в 2005-2008г. г. – на 6,5% ежегодно)

Европейский рынок фотоники – 55 млрд евро (2008г., рост в 2005-2008г. г. – на 8% ежегодно)

Европейская фотоника в 2008г. – это 2517 компаний и 748 исследовательских организаций. Общее число занятых – 300 тыс. чел., в 2005-2008г. г. фотоника создала в Европе 40 тыс. новых рабочих мест.

Data: Optech Consulting, VDW

__________________________________________________________

Рис. 2. Фотоника – как отрасль индустрии

___________________________________________________________________

Рис.3. Состояние и прогноз развития мирового рынка фотоники

Россия, обладая большим научно-промышленным потенциалом в области фотоники, к сожалению, существенно уступает развитым странам по масштабам практического ее использования, что наносит стране заметный экономический ущерб и замедляет её модернизацию.