2023-2028年激光市場現(xiàn)狀與前景調(diào)研報(bào)告

盛世華研·2008-2010年鋼行業(yè)調(diào)研報(bào)告PAGE2服務(wù)熱線圳市盛世華研企業(yè)管理有限公司2028年激光行業(yè)2023-2028年激光行業(yè)市場現(xiàn)狀與前景調(diào)研報(bào)告報(bào)告目錄TOC\o"1-3"\u第1章激光行業(yè)概覽 51.1激光簡介 51.2激光器原理 61.3激光器分類 7第2章激光行業(yè)監(jiān)管情況及主要政策法規(guī) 102.1所屬行業(yè)及確定所屬行業(yè)的依據(jù) 102.2行業(yè)主管部門及監(jiān)管體制 112.3行業(yè)主要法律法規(guī)政策及影響 122.4法律法規(guī)與產(chǎn)業(yè)政策的主要影響 14（1）應(yīng)用需求全面升級(jí) 15（2）國產(chǎn)替代進(jìn)程加速 15第3章2022-2023年中國激光行業(yè)發(fā)展情況分析 163.1半導(dǎo)體激光行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 163.2高功率半導(dǎo)體激光芯片應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展情況 18（1）工業(yè)激光器領(lǐng)域 19（2）科研與軍事領(lǐng)域 22（3）生物醫(yī)療領(lǐng)域 233.3VCSEL傳感應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展情況 24（1）激光雷達(dá)領(lǐng)域 24（2）3D傳感消費(fèi)電子市場領(lǐng)域 283.4光通信芯片應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展情況 31第4章2022-2023年我國激光行業(yè)競爭格局分析 334.1行業(yè)競爭格局 334.2境外主要企業(yè)情況 33（1）貳陸集團(tuán)（IIVI.O） 34（2）朗美通（LITE.O） 34（3）恩耐集團(tuán)（LASR.O） 34（4）IPG光電（IPGP.O） 344.3國內(nèi)主要企業(yè)情況 35（1）炬光科技（A21012.SH） 35（2）武漢銳晶 35（3）華光光電 35（4）縱慧芯光 36（5）凱普林 36第5章企業(yè)案例分析：長光華芯 365.1公司的市場地位 365.2公司技術(shù)水平及特點(diǎn) 385.3公司的競爭優(yōu)勢 395.4公司的競爭劣勢 445.5公司科技成果與產(chǎn)業(yè)深度融合的具體情況 45第6章2023-2028年上下游行業(yè)發(fā)展分析及趨勢預(yù)測 466.1上游供應(yīng)商的關(guān)系 466.2與產(chǎn)業(yè)鏈下游的關(guān)系 47第7章2023-2028年我國激光行業(yè)發(fā)展前景及趨勢預(yù)測 477.1行業(yè)發(fā)展前景 47（1）產(chǎn)業(yè)政策支持公司持續(xù)發(fā)展 47（2）半導(dǎo)體激光芯片等核心器件的國產(chǎn)化趨勢提升下游市場需求 48（3）國內(nèi)激光行業(yè)市場滲透率不斷提升 49（4）激光向新型應(yīng)用領(lǐng)域快速發(fā)展 49（5）日益成熟的配套產(chǎn)業(yè)提供有力支撐 507.2行業(yè)發(fā)展趨勢 50（1）半導(dǎo)體激光芯片等核心部件逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化 50（2）激光應(yīng)用領(lǐng)域滲透速度加快、范圍變廣 51（3）更高功率、更好光束質(zhì)量、更短波長及更快頻率方向發(fā)展 52（4）用于高功率激光器的光電子元器件需求進(jìn)一步增長 527.3影響行業(yè)發(fā)展的不利因素 53（1）高端人才缺乏，制約行業(yè)發(fā)展 53（2）企業(yè)規(guī)模較小，研發(fā)投入能力有限 53第1章激光行業(yè)概覽1.1激光簡介激光（LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation，縮寫LASER）是指窄幅頻率的光輻射線通過受激反饋共振與輻射放大，產(chǎn)生的準(zhǔn)直、單色、相干的定向光束。激光技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代初期，由于激光具有完全不同于普通光的性質(zhì)，很快被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，并深刻地影響了科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展及變革，是20世紀(jì)與原子能、半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)齊名的四項(xiàng)重大發(fā)明之一。激光的誕生極大地改變了古老光學(xué)的面貌，使經(jīng)典光學(xué)物理拓展為包含經(jīng)典光學(xué)和現(xiàn)代光子學(xué)的全新高科技學(xué)科領(lǐng)域，為人類經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展做出了不可替代的貢獻(xiàn)。激光物理研究推動(dòng)了現(xiàn)代光子物理學(xué)科的兩大分支：能量光子學(xué)和信息光子學(xué)的蓬勃發(fā)展。它涵蓋了非線性光學(xué)、量子光學(xué)、量子計(jì)算、激光傳感和通訊、激光等離子體物理、激光化學(xué)、激光生物學(xué)、激光醫(yī)學(xué)、超精密激光光譜學(xué)和計(jì)量學(xué)，包括激光冷卻和玻色·愛因斯坦凝聚態(tài)研究的激光原子物理，激光功能材料，激光制造，激光微光電子芯片制造，激光3D打印等20多個(gè)國際前沿學(xué)科和技術(shù)應(yīng)用分支領(lǐng)域。在激光制造業(yè)方面，當(dāng)前世界已經(jīng)進(jìn)入了“光制造”的時(shí)代，據(jù)國際激光業(yè)界統(tǒng)計(jì)，美國年GDP總產(chǎn)值的50%1與高水平激光應(yīng)用的迅速市場化拓展相關(guān)。以美、德、日為代表的幾個(gè)發(fā)達(dá)國家，在汽車、航空等主要的大型制造產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)基本完成了用激光加工工藝對(duì)傳統(tǒng)工藝的更新?lián)Q代。激光在工業(yè)制造中所顯示出的低成本、高質(zhì)量、高效率以及常規(guī)制造所不能實(shí)現(xiàn)的特殊制造應(yīng)用的巨大潛力，已經(jīng)成為世界上主要工業(yè)國家間互相競爭的動(dòng)力和創(chuàng)新的重要驅(qū)動(dòng)器。各國紛紛把激光技術(shù)作為本國最重要的尖端技術(shù)之一給予全方位的積極支持，并制定了國家級(jí)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃。1.2激光器原理激光器是利用受激輻射方法產(chǎn)生可見光或不可見光的一種器件，構(gòu)造復(fù)雜，技術(shù)壁壘較高，是大量光學(xué)材料和元器件組成的綜合系統(tǒng)，居于整個(gè)激光產(chǎn)業(yè)鏈的核心中樞位置，主要由光學(xué)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和機(jī)械機(jī)構(gòu)四個(gè)部分組成，其中光學(xué)系統(tǒng)主要由泵浦源（激勵(lì)源）、增益介質(zhì)（工作物質(zhì)）和諧振腔等光學(xué)器件材料組成。增益介質(zhì)是光子產(chǎn)生的源泉，通過吸收泵浦源產(chǎn)生的能量，使得增益介質(zhì)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。由于激發(fā)態(tài)為不穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)，增益介質(zhì)將釋放能量回歸到基態(tài)的穩(wěn)態(tài)。在這個(gè)釋能的過程中，增益介質(zhì)產(chǎn)生出光子，且這些光子在能量、波長、方向上具有高度一致性，它們在光學(xué)諧振腔內(nèi)不斷反射，往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而不斷放大，最終通過反射鏡射出激光，形成激光束。作為終端設(shè)備的核心光學(xué)系統(tǒng)，激光器的性能往往直接決定激光設(shè)備輸出光束的質(zhì)量和功率，是下游激光設(shè)備最核心的部件。泵浦源（激勵(lì)源）為增益介質(zhì)提供能量激勵(lì)。增益介質(zhì)受激后產(chǎn)生光子從而生成并放大激光。諧振腔是光子特性（頻率、相位和運(yùn)行方向）的調(diào)節(jié)場所，通過控制腔內(nèi)光子振蕩來獲得高質(zhì)量的輸出光源。國內(nèi)廠商已掌握大部分器件制造技術(shù)，有些核心器件如高功率半導(dǎo)體激光芯片等仍依賴進(jìn)口，而國外激光器龍頭企業(yè)依靠全產(chǎn)業(yè)鏈整合實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品低成本、高性能及高穩(wěn)定性。核心元器件若進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，可進(jìn)一步提升國內(nèi)激光器廠商在國際上的競爭能力。1.3激光器分類激光器可以按照增益介質(zhì)、輸出波長、運(yùn)轉(zhuǎn)方式、泵浦方式進(jìn)行分類，具體情況如下：①按增益介質(zhì)分類根據(jù)增益介質(zhì)的不同，激光器可以分為固態(tài)（含固體、半導(dǎo)體、光纖、混合）、液體激光器、氣體激光器等。積大、維護(hù)成本高，但體積較大，維護(hù)成本較高束資料來源：OFweek激光網(wǎng)，基業(yè)常青由于穩(wěn)定性好、功率較高、維護(hù)成本低，固態(tài)激光器的應(yīng)用占絕對(duì)優(yōu)勢。固態(tài)激光器中，半導(dǎo)體激光器具有效率高、體積小、壽命長、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，一方面可以直接應(yīng)用于激光加工、醫(yī)療、通訊、傳感、顯示、監(jiān)控及國防應(yīng)用的核心光源和支撐，已經(jīng)成為現(xiàn)代激光技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，具有戰(zhàn)略性的發(fā)展意義。另一方面，半導(dǎo)體激光器還可以作為固體激光器和光纖激光器等其他激光器的核心泵浦光源，極大地推動(dòng)整個(gè)激光領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。世界各主要發(fā)達(dá)國家均將其列入國家級(jí)發(fā)展計(jì)劃，給予大力支持，并得到快速發(fā)展。②按泵浦方式劃分激光器按泵浦方式可分為電泵浦、光泵浦、化學(xué)泵浦激光器等。電泵浦激光器指以電流方式激勵(lì)的激光器，氣體激光器多以氣體放電方式進(jìn)行激勵(lì)，而半導(dǎo)體激光器多采用電流注入方式進(jìn)行激勵(lì)。光泵浦激光器指以光泵方式激勵(lì)的激光器，幾乎所有固體激光器、液體激光器均屬于光泵浦激光器，而半導(dǎo)體激光器被作為光泵浦激光器的核心泵浦光源?；瘜W(xué)泵浦激光器指利用化學(xué)反應(yīng)釋放的能量對(duì)工作物質(zhì)進(jìn)行激勵(lì)的激光器。③按運(yùn)轉(zhuǎn)方式分類激光器按運(yùn)轉(zhuǎn)方式主要可以分為連續(xù)激光器和脈沖激光器。連續(xù)激光器中各能級(jí)的粒子數(shù)及腔內(nèi)輻射場均具有穩(wěn)定分布，其工作特點(diǎn)是工作物質(zhì)的激勵(lì)和相應(yīng)的激光輸出可以在一段較長的時(shí)間范圍內(nèi)以連續(xù)方式持續(xù)進(jìn)行。連續(xù)激光器可以在較長一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)輸出激光，但熱效應(yīng)較明顯。脈沖激光器指激光功率維持在一定值時(shí)所持續(xù)的時(shí)間，以不連續(xù)方式輸出激光，主要特點(diǎn)是熱效應(yīng)小，可控性好。④按輸出波長分類激光器按照波長可分為紅外光激光器、可見光激光器、紫外激光器、深紫外激光器等。不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)可吸收的光波長范圍不同，因此需要各種不同波長的激光器用于不同材料的精細(xì)加工或者不同應(yīng)用場景。紅外激光器與紫外激光器是運(yùn)用最廣泛的兩種激光器，紅外激光器主要應(yīng)用于“熱加工”，將材料表面的物質(zhì)加熱并使其汽化（蒸發(fā)），以除去材料；在薄膜非金屬材料加工，半導(dǎo)體晶圓切割，有機(jī)玻璃切割、鉆孔、打標(biāo)等領(lǐng)域，高能量的紫外光子直接破壞非金屬材料表面的分子鍵，使分子脫離物體，這種方式不會(huì)產(chǎn)生高熱量反應(yīng)，因此通常被稱為“冷加工”，紫外激光器在微加工領(lǐng)域具有不可替代的優(yōu)勢。由于紫外光子能量大，難以通過外激勵(lì)源激勵(lì)產(chǎn)生一定高功率的連續(xù)紫外激光，故紫外激光一般是應(yīng)用晶體材料非線性效應(yīng)變頻方法產(chǎn)生，因此目前廣泛應(yīng)用工業(yè)領(lǐng)域的紫外激光器主要是固體紫外激光器。第2章激光行業(yè)監(jiān)管情況及主要政策法規(guī)2.1所屬行業(yè)及確定所屬行業(yè)的依據(jù)按照中國證監(jiān)會(huì)發(fā)布的《上市公司行業(yè)分類指引》（2012年修訂）規(guī)定，激光所處行業(yè)屬于“C制造業(yè)”門類下的“C39計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)”。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》（GB/T4754-2017），激光所處行業(yè)屬于門類“C制造業(yè)”中的大類“C39計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)”中“C3976光電子器件制造”，指利用半導(dǎo)體光—電子（或電—光子）轉(zhuǎn)換效應(yīng)制成的各種功能器件制造。根據(jù)《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》（國家統(tǒng)計(jì)局令第23號(hào)），激光所處的行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域?yàn)椤?新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)”之“1.2電子核心產(chǎn)業(yè)”之“1.2.1新型電子元器件及設(shè)備制造”之“3976光電子器件制造”。2.2行業(yè)主管部門及監(jiān)管體制（1）主管部門目前，行業(yè)宏觀管理職能部門為發(fā)改委和國家工業(yè)和信息化部。發(fā)改委主要負(fù)責(zé)研究制定行業(yè)長期發(fā)展戰(zhàn)略、總體產(chǎn)業(yè)政策和規(guī)劃，對(duì)光電行業(yè)進(jìn)行宏觀的指導(dǎo)和管理。工信部主要負(fù)責(zé)制定并組織實(shí)施行業(yè)規(guī)劃、計(jì)劃和產(chǎn)業(yè)政策；擬定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步與科研成果產(chǎn)業(yè)化；起草相關(guān)法律法規(guī)草案，制定規(guī)章；監(jiān)測行業(yè)日常運(yùn)行；指導(dǎo)行業(yè)質(zhì)量管理等工作。（2）自律組織行業(yè)內(nèi)部自律性管理組織為中國光學(xué)學(xué)會(huì)、中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)及全國光輻射安全和激光設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。①中國光學(xué)學(xué)會(huì)中國光學(xué)學(xué)會(huì)的主要職責(zé)包括開展國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流及科技交流，推動(dòng)學(xué)術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)學(xué)科發(fā)展等。其下設(shè)全國激光加工專業(yè)委員會(huì)，主要職責(zé)為開展激光加工的科技、學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)交流活動(dòng)，組織學(xué)術(shù)討論和調(diào)查研究；根據(jù)激光加工行業(yè)發(fā)展和需求，并向政府有關(guān)部門提出建議等。②中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)主要工作為開展本行業(yè)市場調(diào)查與行業(yè)預(yù)測，對(duì)光電行業(yè)的有關(guān)政策、法規(guī)的制定進(jìn)行研討并提出建議；通過舉辦展會(huì)、研討會(huì)等形式推廣新產(chǎn)品新技術(shù)，并組織會(huì)員單位開拓國際國內(nèi)市場，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展與進(jìn)步；通過管理、協(xié)調(diào)、服務(wù)和建立健全行規(guī)行約，強(qiáng)化行業(yè)內(nèi)自律性管理等。其下設(shè)激光應(yīng)用分會(huì)，主要職責(zé)為推動(dòng)激光技術(shù)的創(chuàng)新、合作與交流。③全國光輻射安全和激光設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)其主要職責(zé)是負(fù)責(zé)激光基礎(chǔ)技術(shù)、激光器件和材料、激光設(shè)備（不含文物保護(hù)激光設(shè)備）、光輻射安全及相關(guān)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作，并對(duì)口國際電工委員會(huì)光輻射安全和激光設(shè)備技術(shù)委員會(huì)（TEC/TC76）的標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)構(gòu)。2.3行業(yè)主要法律法規(guī)政策及影響近年來，國家不斷推出相關(guān)政策推動(dòng)光電子器件行業(yè)的發(fā)展，國務(wù)院、國家發(fā)改委、工信部等部門以及相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)頒布的與光電子器件及下游行業(yè)發(fā)展相關(guān)的主要產(chǎn)業(yè)政策如下：規(guī)/產(chǎn)業(yè)政策1.1《加強(qiáng)“從0到1”D重點(diǎn)子器件及集成、集成電路和微波器2.06目錄(2019年版)》將“應(yīng)用于第五代移動(dòng)終端(手機(jī)、汽車、無人機(jī)等)的視覺傳感器(3D及其核心元組件(光學(xué)鏡片與鏡頭、311類(2018)》局新型電子元器件及設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)(代碼3979)均被納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。411《增強(qiáng)制造業(yè)核心競 (2018-2020年)》5.10《高端智能再制造行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020年)》6.4造技術(shù)領(lǐng)域科技創(chuàng)新重點(diǎn)發(fā)展精密與超精密加工工藝及研究激光器動(dòng)力學(xué)，掌握激光晶體/7.1代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和信息消費(fèi)的智能可8.1《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄(2016版)》911略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī).10《產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》強(qiáng)調(diào)機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)制造技術(shù)關(guān)鍵零部件的高速高效精密切削等先進(jìn)基.8研發(fā)高可靠長壽命激光器核心功能電子器件制造的標(biāo)準(zhǔn)化難題和技術(shù).3華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第.5提出了以實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)，加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)；加強(qiáng)“四基” (核心基礎(chǔ)零部件(元器件)、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ))創(chuàng)新能力建設(shè)。.9《國家火炬計(jì)劃優(yōu)先將“激光器”和特種光纖等列入國技術(shù).2《國家中長期科學(xué)和 (2006-2020年)》將激光列為重點(diǎn)發(fā)展的高新技術(shù)和2.4法律法規(guī)與產(chǎn)業(yè)政策的主要影響半導(dǎo)體激光行業(yè)是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，其作為傳統(tǒng)光學(xué)制造業(yè)與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，受到相關(guān)法律法規(guī)與產(chǎn)業(yè)政策的支持與鼓勵(lì)。激光行業(yè)相關(guān)政策的推出極大促進(jìn)了全行業(yè)的健康發(fā)展，提升了企業(yè)的成長空間，具體表現(xiàn)在：（1）應(yīng)用需求全面升級(jí)半導(dǎo)體激光行業(yè)的發(fā)展很大程度上取決于下游應(yīng)用領(lǐng)域的需求，下游應(yīng)用領(lǐng)域市場規(guī)模擴(kuò)大以及對(duì)半導(dǎo)體激光技術(shù)水平要求的提升，不斷促進(jìn)、推動(dòng)半導(dǎo)體激光行業(yè)的發(fā)展。如2017年1月頒布的《信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》中明確指出：要重點(diǎn)發(fā)展面向下一代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和信息消費(fèi)的智能可穿戴、智慧家庭、智能車載終端、智慧醫(yī)療健康等智能產(chǎn)品。半導(dǎo)體激光器在此類智能產(chǎn)品中的核心光源和支撐激光器方面具有至關(guān)重要的作用。這一政策有助于拓展半導(dǎo)體激光下游應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展空間，推動(dòng)以激光芯片為核心的激光光電器件需求的增長，提高半導(dǎo)體激光行業(yè)的整體技術(shù)水平，為半導(dǎo)體激光企業(yè)的發(fā)展注入市場動(dòng)力。（2）國產(chǎn)替代進(jìn)程加速國家產(chǎn)業(yè)政策支持基礎(chǔ)共性技術(shù)的研究，有力推動(dòng)了半導(dǎo)體激光行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和突破，縮短了與國際先進(jìn)水平的距離，越來越多產(chǎn)業(yè)鏈核心產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，使我國的半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)從關(guān)鍵芯片、器件等到下游各終端產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了整體的技術(shù)提升，行業(yè)的國際競爭力不斷增強(qiáng)。如2020年1月頒布的《加強(qiáng)“從0到1”基礎(chǔ)研究工作方案》提出：面向國家重大需求，對(duì)關(guān)鍵核心技術(shù)中的重大科學(xué)問題給予長期支持，其中重點(diǎn)支持領(lǐng)域包括“3D打印和激光制造、光電子器件及集成”，與公司主營業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)程度高。隨著我國激光產(chǎn)業(yè)鏈的日趨成熟與完善，長光華芯有望進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)能力，借助國內(nèi)廣闊的市場應(yīng)用空間豐富產(chǎn)品應(yīng)用場景，提升產(chǎn)品性能，從而提升其在激光行業(yè)的整體競爭力。第3章2022-2023年中國激光行業(yè)發(fā)展情況分析3.1半導(dǎo)體激光行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀半導(dǎo)體激光器在各類激光器中擁有最佳的能量轉(zhuǎn)化效率，一方面可以作為光纖激光器、固體激光器等多種光泵浦激光器的核心泵浦源使用，另一方面，隨著半導(dǎo)體激光技術(shù)在功率、效率、亮度、壽命、多波長、調(diào)制速率等方面的不斷突破，半導(dǎo)體激光器被廣泛直接應(yīng)用于材料加工、醫(yī)療、光通信、傳感、國防等領(lǐng)域。根據(jù)LaserFocusWorld預(yù)計(jì)，2021年全球二極管激光器即半導(dǎo)體激光器與非二極管激光器的收入總額為184.80億美元，其中半導(dǎo)體激光器占總收入的43%。2015-2021年全球激光器總收入（單位：億美金）資料來源：LaserFocusWorld根據(jù)LaserFocusWorld預(yù)計(jì)，2020年全球半導(dǎo)體激光器市場規(guī)模為67.24億美元，較上年增長14.20%。隨著全球智能化發(fā)展，智能設(shè)備、消費(fèi)電子、新能源等領(lǐng)域?qū)す馄鞯男枨蟛粩嘣鲩L以及醫(yī)療、美容儀器設(shè)備等新興應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)拓展，半導(dǎo)體激光器可作為光泵浦激光器的泵浦源，其市場規(guī)模將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長。2021年全球半導(dǎo)體激光器的市場規(guī)模預(yù)測為79.46億美金，市場增長率為18.18%。2015-2021年全球半導(dǎo)體激光器市場規(guī)模（單位：億美金）資料來源：LaserFocusWorld經(jīng)過技術(shù)專家和企業(yè)及廣大從業(yè)人員的共同努力，中國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)已取得了超乎尋常的發(fā)展，使我國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷從無到有的過程，并且初現(xiàn)中國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)的雛形。近年來，國內(nèi)更是加大了激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展，各個(gè)地區(qū)在政府的領(lǐng)導(dǎo)和激光企業(yè)配合下潛心科研、提升技術(shù)、開拓市場，并建設(shè)激光產(chǎn)業(yè)園。3.2高功率半導(dǎo)體激光芯片應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展情況高功率半導(dǎo)體激光芯片是產(chǎn)業(yè)鏈中游各類光泵浦激光器的核心泵浦光源，包括光纖激光器、固體激光器、液體激光器等，屬于工業(yè)激光器生產(chǎn)制造的核心元器件，廣泛應(yīng)用于激光加工、激光切割、科研與軍事、生物醫(yī)療等領(lǐng)域。（1）工業(yè)激光器領(lǐng)域①全球激光器發(fā)展情況當(dāng)前，激光工業(yè)在全球發(fā)展迅猛，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于激光智能制造裝備、生物醫(yī)學(xué)美容、激光顯示、激光雷達(dá)、高速光通信、人工智能、機(jī)器視覺與傳感、3D識(shí)別、激光印刷、科研等領(lǐng)域。根據(jù)LaserFocusWorld最新數(shù)據(jù)，2019年，全球激光器銷售收入達(dá)147.3億美元，較上年增長7.05%。預(yù)計(jì)2020年，該市場規(guī)模將達(dá)到162億美元，增速接近10%。隨著全球智能化發(fā)展，智能設(shè)備、消費(fèi)電子、新能源等領(lǐng)域?qū)す馄鞯男枨蟛粩嘣鲩L，以及醫(yī)療、美容儀器設(shè)備等新興應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)拓展，全球激光器的市場規(guī)模將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長。激光器的用途十分廣泛，目前可應(yīng)用于材料加工、通訊、傳感、研發(fā)、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域。根據(jù)《2020年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，2019年材料加工和光刻領(lǐng)域成為全球激光器銷售額占比最大的部分，約為60.30億美元，占比40.94%；通訊與光存儲(chǔ)市場銷售額39.80億美元，位居第二，占比27.02%；科研和軍事市場約為17.70億美元，居于第三，占比12.02%；隨后是醫(yī)療和美容領(lǐng)域，市場份額上升速度明顯，約為13.30億美元，占比9.03%；儀器與傳感器市場為11.80億美元，占比8.01%；而娛樂、顯示與打印市場排在最后，為4.40億美元，占比2.99%。②我國激光器發(fā)展情況A、我國激光行業(yè)的市場規(guī)模激光行業(yè)屬于高端技術(shù)制造業(yè)，長期以來受到國家產(chǎn)業(yè)政策的重點(diǎn)鼓勵(lì)和大力支持。《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》、《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》、《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》、《2017年度增材制造重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目申報(bào)指南》等國家政策、發(fā)展規(guī)劃和項(xiàng)目指南均強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)支持激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速發(fā)展提供了廣闊的產(chǎn)業(yè)政策空間和良好機(jī)遇。隨著激光技術(shù)的逐步成熟和產(chǎn)業(yè)化，一方面，國產(chǎn)激光設(shè)備的質(zhì)量、技術(shù)與服務(wù)在競爭中慢慢提高，國產(chǎn)激光產(chǎn)品的崛起正在逐步取代進(jìn)口的激光產(chǎn)品；另一方面，激光技術(shù)的應(yīng)用比許多傳統(tǒng)制造技術(shù)更具成本效益，使激光應(yīng)用得以迅速普及。從我國激光器市場來看，國產(chǎn)光纖激光器逐步實(shí)現(xiàn)由依賴進(jìn)口向自主研發(fā)、替代進(jìn)口到出口的轉(zhuǎn)變。隨著國內(nèi)光纖激光器企業(yè)綜合實(shí)力的增強(qiáng)，國產(chǎn)光纖激光器功率和性能逐步提高，我國光纖激光器市場從2015年的40.7億元增長到2019年的82.6億元，預(yù)計(jì)2020年會(huì)小幅增長到85.6億元。B、低功率激光器幾乎完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代在出貨數(shù)量方面，我國小功率光纖激光器近幾年出貨迅猛。國產(chǎn)100W及以下光纖激光器的出貨量從2013年的1.3萬臺(tái)增長至2019年12萬臺(tái)，2020年將達(dá)到13萬臺(tái)，基本已完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。C、中功率激光器國產(chǎn)化率迅速提高2019年中功率光纖激光器出貨量增幅有所放緩。2019年國產(chǎn)中功率光纖激光器出貨量達(dá)到1.6萬臺(tái)以上，2020年國外廠商份額將被再次壓縮，預(yù)計(jì)出貨量很難再有大幅度提升，預(yù)計(jì)2020年中功率光纖激光器國產(chǎn)化率達(dá)到60%以上。D、高功率尤其萬瓦級(jí)激光器國產(chǎn)化率較低，核心元器件進(jìn)口替代正當(dāng)時(shí)2019年國產(chǎn)1.5kW以上光纖激光器出貨量近4000臺(tái)，在3-6kW產(chǎn)品段，國內(nèi)市場的競爭將趨白熱化，進(jìn)口與國產(chǎn)品牌的出貨數(shù)量旗鼓相當(dāng)。而在萬瓦級(jí)以上的市場，隨著資本實(shí)力的增強(qiáng)和自主研發(fā)實(shí)力的提高，國內(nèi)廠商更多的開始關(guān)注核心元器件的生產(chǎn)，國產(chǎn)光纖激光器慢慢開始參與到競爭當(dāng)中。由于光纖激光器的性能及效率不斷提高，近兩年國產(chǎn)主流中高功率光纖激光器出貨量顯著提高，3kW和3.3kW共有超過3000臺(tái)的出貨量，并且有超過700臺(tái)的6kW國產(chǎn)光纖激光器投放市場，但整體來看，高功率尤其萬瓦級(jí)激光器國產(chǎn)化率亟需提高。③激光加工設(shè)備發(fā)展情況激光加工是利用高強(qiáng)度的激光束，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦后，通過激光束與加工工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的加工，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料進(jìn)行打孔、切割、焊接、熔覆等的一門加工技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)加工工藝，激光加工具有適用對(duì)象廣、材料變形小、加工精度高、低能耗、污染小、非接觸式加工、自動(dòng)化加工等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為一種新型制造技術(shù)和手段。激光加工因激光束能量集中、穩(wěn)定，適用于硬度大、熔點(diǎn)高等傳統(tǒng)工藝方法較難加工的材料。按照不同的用途，激光加工可分為激光切割、激光打標(biāo)、激光雕刻和激光焊接等不同工藝。目前，激光加工已被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、船舶、鋼鐵、顯示面板制造、半導(dǎo)體芯片制造、消費(fèi)電子產(chǎn)品制造等領(lǐng)域，激光加工能力一定程度上體現(xiàn)了國家上述領(lǐng)域的生產(chǎn)加工能力、裝備水平和核心競爭力。隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與國家戰(zhàn)略的深入實(shí)施，制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)模式的需求日益增長，中國激光產(chǎn)業(yè)也逐漸進(jìn)入高速發(fā)展期。受益于各類金屬及非金屬部件加工的旺盛需求，激光加工設(shè)備市場迎來持續(xù)穩(wěn)定的增長。2019年，中國激光設(shè)備市場銷售總額收入為658億元，較2018年同比增長了8.8個(gè)百分點(diǎn)。隨著“中國制造2025”的提出，我國將加速先進(jìn)制造技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)的又一次升級(jí)換代，激光技術(shù)也將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)的替代。未來，傳統(tǒng)加工技術(shù)替代市場將為激光加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供較大的市場空間，中國已成長為激光加工設(shè)備的全球最大單體市場。（2）科研與軍事領(lǐng)域在科研與軍事領(lǐng)域，許多技術(shù)和武器的研究均離不開激光器的幫助，尤其在高端制造、精密材料、制導(dǎo)、雷達(dá)及光電對(duì)抗、激光武器等領(lǐng)域的科研項(xiàng)目，對(duì)激光器的性能要求將會(huì)更高。預(yù)計(jì)到2024年，全球定向能激光源和軍事激光 （directed-energyandmilitarylasers）市場將從2019年的89億美元增長到146億美元，2019-2024的年復(fù)合增長率為10.41%2。其中，化學(xué)激光器市場預(yù)計(jì)將從2019年的28億美元增長到2024年的47億美元，2019-2024的年復(fù)合增長率為10.91%；準(zhǔn)分子激光器市場部分預(yù)計(jì)將從2019年的8.9億美元增長到2024年的18億美元，2019-2024的年復(fù)合增長率為15.13%3。隨著全球各國對(duì)科研和軍事經(jīng)費(fèi)的不斷投入，將促進(jìn)激光器在科研與軍事領(lǐng)域的穩(wěn)定發(fā)展。（3）生物醫(yī)療領(lǐng)域在生物醫(yī)療領(lǐng)域，激光器主要應(yīng)用于光譜技術(shù)、干涉技術(shù)、臨床標(biāo)本或組織的檢測和診斷、臨床治療與手術(shù)等方面。而弱激光的刺激效應(yīng)具有加強(qiáng)局部血液循環(huán)、提高免疫功能、調(diào)整機(jī)能、促進(jìn)細(xì)胞生長、組織修復(fù)等作用，已被廣泛應(yīng)用于口腔和皮膚等方面治療。根據(jù)AlliedMarketResearch發(fā)布的數(shù)據(jù)，2018年全球醫(yī)療激光市場規(guī)模為69.47億美元，預(yù)計(jì)到2026年將達(dá)到162.3億美元，年復(fù)合增長率為11.19%。隨著全球醫(yī)美經(jīng)濟(jì)和生物醫(yī)療技術(shù)的持續(xù)推動(dòng)，將進(jìn)一步加速激光技術(shù)在生物醫(yī)療領(lǐng)域的深度發(fā)展，生物醫(yī)療領(lǐng)域?qū)す馄鞯男枨髮㈤L期處于穩(wěn)定上升階段。3.3VCSEL傳感應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展情況（1）激光雷達(dá)領(lǐng)域VCSEL具有效率高、光束質(zhì)量好、精度高、功耗低、小型化、高可靠、調(diào)制速率快、可大量生產(chǎn)、制造成本低等優(yōu)勢，是激光雷達(dá)和3D傳感等模組的核心部件，將成為下一波高科技主流的必需元器件。①激光雷達(dá)簡介激光雷達(dá)是一種綜合的光探測與測量系統(tǒng)，通過發(fā)射與接收激光束，分析激光遇到目標(biāo)對(duì)象后折返的時(shí)間差或相位差，確定目標(biāo)對(duì)象距離。多束激光通過疊加，利用多普勒成像技術(shù)，創(chuàng)建出目標(biāo)清晰的3D圖像。隨著汽車向自動(dòng)駕駛過渡，激光雷達(dá)受到產(chǎn)業(yè)界越來越多的關(guān)注，有望彌補(bǔ)攝像頭在精度、穩(wěn)定性、抗環(huán)境干擾和視野上的局限性，是L3、L4和L5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)駕駛不可或缺的元件。激光雷達(dá)主要包括激光發(fā)射、掃描系統(tǒng)、激光接收和信息處理四大系統(tǒng)，四個(gè)系統(tǒng)相輔相成，形成傳感閉環(huán)。激光發(fā)射系統(tǒng)主要包括半導(dǎo)體激光器、激光器激勵(lì)源、激光調(diào)制器，是激光雷達(dá)的核心系統(tǒng)，而半導(dǎo)體激光器作為激光發(fā)射系統(tǒng)的核心器件，為整個(gè)激光雷達(dá)提供激光脈沖。工作時(shí)，激光器激勵(lì)源驅(qū)動(dòng)激光器，向目標(biāo)發(fā)射激光脈沖，掃描系統(tǒng)以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)平面的掃描，產(chǎn)生實(shí)時(shí)平面信息，激光接收系統(tǒng)中的光電探測器接受目標(biāo)反射回來的激光，產(chǎn)生接受信號(hào)，信號(hào)經(jīng)處理系統(tǒng)放大處理和轉(zhuǎn)換，并經(jīng)信息模塊計(jì)算，獲取目標(biāo)表面形態(tài)，物理屬性等特征，最終建立物體模型。激光雷達(dá)下游產(chǎn)業(yè)鏈按照應(yīng)用領(lǐng)域主要分為無人駕駛、高級(jí)輔助駕駛、服務(wù)機(jī)器人和車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈表現(xiàn)出發(fā)展速度快、科技水平高、創(chuàng)新能力強(qiáng)、市場前景廣的突出特點(diǎn)。從國外產(chǎn)業(yè)鏈與國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈比較的角度而言，國外激光雷達(dá)上游公司由于起步更早，積累更為深厚，尤其在底層光電器件以及芯片領(lǐng)域。國外激光雷達(dá)下游企業(yè)在商業(yè)化進(jìn)度方面也更成熟。然而，國內(nèi)激光雷達(dá)行業(yè)的上游供應(yīng)商、下游客戶近幾年均發(fā)展迅速，有望實(shí)現(xiàn)逐步趕超。②激光雷達(dá)市場規(guī)模及未來趨勢隨著人工智能、5G技術(shù)的逐漸普及，無人駕駛、高級(jí)輔助駕駛、服務(wù)型機(jī)器人和車聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)發(fā)展前景廣闊。這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)能夠大幅減少人為失誤帶來的交通風(fēng)險(xiǎn)、提高交通運(yùn)輸效率、提升道路通行能力、改變汽車生產(chǎn)消費(fèi)模式，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸安全、高效、綠色的發(fā)展愿景。同時(shí)能夠緩解社會(huì)老齡化帶來的勞動(dòng)力短缺的問題，提高生產(chǎn)力水平、提升生活品質(zhì)。根據(jù)沙利文的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測，受無人駕駛車隊(duì)規(guī)模擴(kuò)張、激光雷達(dá)在高級(jí)輔助駕駛中滲透率增加、以及服務(wù)型機(jī)器人及智能交通建設(shè)等領(lǐng)域需求的推動(dòng)，激光雷達(dá)整體市場預(yù)計(jì)將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢，至2025年全球市場規(guī)模為135.4億美元，較2019年可實(shí)現(xiàn)64.63%的年均復(fù)合增長率。A、無人駕駛市場早期無人駕駛出租車由于絕對(duì)安全的考慮和法律政策的限制，運(yùn)營過程中往往會(huì)設(shè)置安全員作為系統(tǒng)的備份，安全員的人力成本與駕駛員相當(dāng)，因而只有取消安全員的無人駕駛才能實(shí)現(xiàn)真正的商業(yè)化。激光雷達(dá)是高級(jí)別無人駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，隨著其技術(shù)的成熟以及法規(guī)政策逐漸放開，如今取消安全員實(shí)現(xiàn)真正無人駕駛已不再遙遠(yuǎn)。隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展和普及，激光雷達(dá)市場規(guī)模將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，此外激光雷達(dá)單價(jià)的下降也將會(huì)促進(jìn)激光雷達(dá)的使用。根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)Yole預(yù)測，從出貨量來看，2020年，全球激光雷達(dá)在無人駕駛市場的出貨量約為14萬個(gè)，2025年將增長到130萬個(gè)，預(yù)計(jì)到2032年，出貨量將接近740萬個(gè)。從銷售額來看，2020年，全球激光雷達(dá)在無人駕駛市場銷售額約為12.00億美元，2025年將增長到46.55億美元，預(yù)計(jì)到2032年，激光雷達(dá)銷售額將接近82.11億美元。2020年12月，華為正式發(fā)布了車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)產(chǎn)品和解決方案，并已經(jīng)建立了第一條車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)產(chǎn)線，目標(biāo)年產(chǎn)量是10萬套。在2021年4月上海國際車展上北汽發(fā)布的新車ARCFOX極狐阿爾法S華為HI版新車已經(jīng)搭載了3顆華為激光雷達(dá)。B、高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)市場高級(jí)輔助駕駛市場主要服務(wù)于整車廠，激光雷達(dá)在性能滿足要求的基礎(chǔ)上，成本及車規(guī)要求是量產(chǎn)車關(guān)注的重點(diǎn)。世界各地交通法規(guī)的修訂為L3級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)商業(yè)化落地帶來機(jī)會(huì)。2019年，日本《道路交通法案》修正案獲得通過，允許L3級(jí)自動(dòng)駕駛車輛在公共道路上使用。2020年1月，韓國國土交通部發(fā)布《自動(dòng)駕駛汽車安全標(biāo)準(zhǔn)》（修訂版），制定L3級(jí)自動(dòng)駕駛安全標(biāo)準(zhǔn)和商用化標(biāo)準(zhǔn)。2020年6月聯(lián)合國的歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)通過《ALKS車道自動(dòng)保持系統(tǒng)條例》，這是全球范圍內(nèi)第一個(gè)針對(duì)L3級(jí)自動(dòng)駕駛具有約束力的國際法規(guī)。全球范圍內(nèi)L3級(jí)輔助駕駛量產(chǎn)車項(xiàng)目當(dāng)前處于快速開發(fā)之中：BMW（寶馬）預(yù)計(jì)在2021年推出具有L3級(jí)自動(dòng)駕駛功能的BMWVisioniNEXT；Mercedes-Benz（梅賽德斯-奔馳）首款L3級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)將于2021年在新款S級(jí)車型上推出；Volvo（沃爾沃）預(yù)計(jì)在2022年推出配備激光雷達(dá)的自動(dòng)駕駛量產(chǎn)車型，實(shí)現(xiàn)沒有人工干預(yù)情況下的高速行駛；Honda（本田）計(jì)劃于2021年在其Legend車型上提供L3級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。隨著激光雷達(dá)成本下探至數(shù)百美元區(qū)間且達(dá)到車規(guī)級(jí)要求，未來越來越多高級(jí)輔助駕駛量產(chǎn)項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)落地。根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)Yole預(yù)測，從出貨量來看，2020年，全球激光雷達(dá)在高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)市場的出貨量約為20萬個(gè)，2025年將增長到340萬個(gè)，預(yù)計(jì)到2030年，出貨量將接近1930萬個(gè)。從銷售額來看，2020年，全球激光雷達(dá)在高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)市場的銷售額約為0.95億美元，2025年將增長到15.35億美元，預(yù)計(jì)到2030年，激光雷達(dá)銷售額將接近73.92億美元。（2）3D傳感消費(fèi)電子市場領(lǐng)域①3D傳感簡介3D傳感通常由多個(gè)攝像頭與深度傳感器組成，通過投射特殊波段的主動(dòng)式光源、計(jì)算光線發(fā)射和反射時(shí)間差等方式，3D傳感可獲取物體的深度信息，實(shí)現(xiàn)物體實(shí)時(shí)三維信息的采集，為后期的圖像分析提供了關(guān)鍵特征。智能設(shè)備能夠根據(jù)3D傳感復(fù)原現(xiàn)實(shí)三維世界，并實(shí)現(xiàn)后續(xù)的智能交互，有望應(yīng)用于人機(jī)交互、機(jī)器視覺、人臉識(shí)別、三維建模、AR/VR、安防和輔助駕駛等多個(gè)領(lǐng)域。3D視覺的主要實(shí)現(xiàn)方式包括雙目視覺、3D結(jié)構(gòu)光和TOF（光飛行時(shí)間法）三種方法。雙目測距法的原理接近于人的眼睛，在自然光的條件下利用兩個(gè)攝像頭抓取圖像，通過三角測距原理計(jì)算出深度信息。雙目測距法由于需要很高的算力資源，實(shí)時(shí)性差，受光照物體紋理影響比較大，因此它并不適合小型化的應(yīng)用場景，沒有被大規(guī)模商用。TOF時(shí)間飛行法則是通過專用傳感器，捕捉近紅外光從發(fā)射到接收的飛行時(shí)間，判斷并計(jì)算出物體的距離信息。TOF技術(shù)實(shí)時(shí)性好、算法簡單，隨著技術(shù)發(fā)展，逐步解決了圖像分辨率低、成本高、功耗高等問題，受到手機(jī)、輔助駕駛及安防領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)測量精度高，可以達(dá)到1mm（毫米級(jí)），擁有功耗相對(duì)較低等諸多優(yōu)點(diǎn)，更適合用于近距離的人臉識(shí)別，在智能手機(jī)、刷臉支付等場景擁有巨大潛力，因此備受業(yè)界的重視。其技術(shù)原理是將激光散斑圖像投射到物體表面，再由紅外相機(jī)接收物體表面反射的散斑信息，交給ASIC處理芯片，根據(jù)物體造成光信號(hào)的變化計(jì)算物體位置和深度信息當(dāng)前，消費(fèi)電子領(lǐng)域，主流的3D方案主要采用結(jié)構(gòu)光及飛行時(shí)間技術(shù)。3D成像必須主動(dòng)發(fā)射特殊波段的紅外光，發(fā)射端由紅外光發(fā)射器、準(zhǔn)直透鏡和衍射光柵構(gòu)成，用于成像的紅外發(fā)射器主要有LED和VCSEL兩類。VCSEL在技術(shù)和成本上有明顯優(yōu)勢。首先在技術(shù)上，VCSEL線寬較窄且波長對(duì)溫度漂移較小，測量精度高，抗環(huán)境光干擾；閾值電流也較小，在相同的輸出功率下具有更高的效率，特別適用于手機(jī)等電量“緊缺”的移動(dòng)設(shè)備；而在成本方面，比起其它激光，調(diào)整準(zhǔn)直VCSEL更加容易，這樣就能夠生產(chǎn)低成本的基于VCSEL的收發(fā)器，更重要是制造工藝與發(fā)光二極管（LED）兼容，批量制造成本較低。②消費(fèi)電子3D傳感市場規(guī)模及未來趨勢VCSEL自誕生以來，技術(shù)上取得了長足的進(jìn)步，2017年，蘋果將3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)應(yīng)用于iphoneX，使得iphoneX成為率先大規(guī)模使用3D傳感功能的消費(fèi)電子終端，3D傳感迎來了大規(guī)模商用的契機(jī)。隨著蘋果的示范效應(yīng)，華為、三星、Oppo等手機(jī)廠商陸續(xù)在旗艦機(jī)攝像頭模塊中采用3D方案。2020年新款iPhone12手機(jī)產(chǎn)品搭載后置3DD-TOFLidar，這是蘋果手機(jī)繼2017年之后的又一次創(chuàng)新升級(jí)。在整個(gè)消費(fèi)電子領(lǐng)域，包括手機(jī)、AR/VR、物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等使用場景對(duì)3D機(jī)器視覺的需求也在不斷增長。根據(jù)Yole預(yù)測，2019年，全球3D傳感市場規(guī)模約為50億美元，到2025年，將增長至150億美元，年復(fù)合增長率達(dá)到20.09%VCSEL作為3D傳感技術(shù)的基礎(chǔ)傳感器，受益于物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)的廣泛應(yīng)用，特別是5G和AI兩大重要技術(shù)的市場發(fā)展，其應(yīng)用市場規(guī)模不斷增加，特別是以VCSEL為發(fā)射源的3D立體照相機(jī)作為應(yīng)用場景的核心部件將會(huì)迎來高速發(fā)展，3D相機(jī)是一種超級(jí)智能眼睛，能夠記錄立體信息并在圖像中顯示的照相機(jī)，能夠記錄的額外增量信息包括：物體縱向尺寸、縱向位置以及縱向移動(dòng)軌跡等等，在智能手機(jī)等消費(fèi)類電子應(yīng)用之外，還有更廣闊的應(yīng)用市場，包括生物識(shí)別、智慧駕駛、機(jī)器人、智能家居、智慧電視、智能安防、3D建模、人臉識(shí)別和VR/AR等新興領(lǐng)域。根據(jù)Yole預(yù)測，2020年，VCSEL激光器全球市場規(guī)模約為11億美元，預(yù)計(jì)到2025年將增長至27億美元，年復(fù)合增長率達(dá)到19.67%。隨著3D傳感技術(shù)在各領(lǐng)域的深度應(yīng)用，將持續(xù)推動(dòng)VCSEL激光器市場的快速發(fā)展。2020年，VCSEL在移動(dòng)和消費(fèi)領(lǐng)域營收達(dá)到8.44億美元，占整個(gè)VCSEL市場的78%，是VCSEL市場最主要的應(yīng)用方向。當(dāng)前VCSEL激光器在移動(dòng)和消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中于旗艦機(jī)型上，市場空間依舊廣闊。以3D相機(jī)在智能手機(jī)的應(yīng)用為例，截止到2019年，3D相機(jī)在智能手機(jī)的滲透率還不到20%，隨著3D技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，未來五年，滲透率有望達(dá)到70%，尚有3.5倍的增長空間。3.4光通信芯片應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展情況①光通信行業(yè)簡介光通信產(chǎn)業(yè)鏈主要包括光器件、光纖線纜和光設(shè)備。光器件包括光芯片、有源器件、無源器件和光模塊，光線纜包括光纖光纜和有源線纜，光設(shè)備包括傳輸設(shè)備和數(shù)通設(shè)備。光器件位于光通信行業(yè)的上游，通過核心光電元件實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的發(fā)射、接收、信號(hào)處理等功能，是光通信系統(tǒng)的核心。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的周期來看，光器件依然處于行業(yè)早期。光器件種類繁多，按照通信上下游劃分，光器件可分為光電芯片、光器件和光模塊。光電芯片是光器件的核心元件，根據(jù)材料的不同可分為InP、GaAs、Si/SiO2、SiP、LiNbO3、MEMS等芯片，根據(jù)功能不同可分為激光器芯片、探測器芯片、調(diào)制器芯片。光器件根據(jù)是否需要電源劃分為有源器件和無源器件。有源器件主要用于光電信號(hào)轉(zhuǎn)換，包括激光器、調(diào)制器、探測器和集成器件等。無源器件用于滿足光傳輸環(huán)節(jié)的其他功能，包括光連接器、光隔離器、光分路器、光濾波器、光開關(guān)等。從應(yīng)用市場來看，光通信目前主要市場為電信市場、數(shù)據(jù)中心市場、消費(fèi)電子等新興市場。電信市場是光通信最早突破的市場，市場規(guī)模大、收入占比高，主要應(yīng)用于接入網(wǎng)、匯聚網(wǎng)、城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)。數(shù)據(jù)中心市場是光通信增速最高的市場，未來有望超過電信市場規(guī)模，主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部各數(shù)據(jù)中心間DCI網(wǎng)絡(luò)。②光通信市場規(guī)模及未來發(fā)展趨勢近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G等新一代信息技術(shù)的快速崛起，共同推動(dòng)了全球數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長。根據(jù)IDC預(yù)測，預(yù)計(jì)到2025年，全球數(shù)據(jù)總量將從2018年的33ZB增長到175ZB，年復(fù)合增長率約為26.91%。同時(shí)，邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)量也將呈快速增長趨勢，預(yù)計(jì)2025年平均每人每天進(jìn)行5,000次數(shù)據(jù)交互，是目前交互數(shù)量的7倍。海量的數(shù)據(jù)流和交互量的高速增長對(duì)網(wǎng)絡(luò)的連接速率和基礎(chǔ)設(shè)施提出了較高的挑戰(zhàn)。面對(duì)海量的數(shù)據(jù)流量和交互量，5G技術(shù)的出現(xiàn)將是解決無線傳輸速率和數(shù)量的最佳解決方案。目前，我國5G建設(shè)已成為國家戰(zhàn)略，正處于飛速發(fā)展中。根據(jù)《2020全球5G和新基建產(chǎn)業(yè)展望》數(shù)據(jù)，2019年，我國已完成13萬個(gè)5G基站的建設(shè)，2020年將完成70萬個(gè)基站的建設(shè)規(guī)模，預(yù)計(jì)2022年將迎來基站建設(shè)的頂峰，年建設(shè)量將到達(dá)110萬個(gè)。5G基礎(chǔ)設(shè)施的快速鋪設(shè)，將為5G的應(yīng)用提供良好的實(shí)施環(huán)境，也將在多方面帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)快速增長。面對(duì)數(shù)據(jù)洪流的挑戰(zhàn)，以及5G技術(shù)快速發(fā)展帶來的機(jī)遇，傳統(tǒng)的銅線傳輸已無法滿足數(shù)據(jù)流量日益增長的需求。目前，全球正在步入“光進(jìn)銅退”的時(shí)代，由于光通信在傳輸速度、衰減、抗干擾、抗腐蝕、重量體積等性能指標(biāo)方面更具有優(yōu)勢，光通信技術(shù)將成為推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)變革的終極方案，光通信行業(yè)也迎來了快速發(fā)展的新機(jī)遇。在光通信技術(shù)的不斷突破和海量數(shù)據(jù)的背景下，光通信行業(yè)及其上游核心元器件有望保持穩(wěn)定增速持續(xù)發(fā)展。第4章2022-2023年我國激光行業(yè)競爭格局分析4.1行業(yè)競爭格局從整個(gè)半導(dǎo)體激光行業(yè)來看，美國和歐洲起步較早，技術(shù)上具備領(lǐng)先優(yōu)勢，半導(dǎo)體激光芯片及器件廠商仍以國外企業(yè)為主，主要是貳陸集團(tuán)、朗美通、IPG光電等國際巨頭，上述企業(yè)同時(shí)從事下游的廣泛業(yè)務(wù)，綜合實(shí)力相對(duì)較強(qiáng)。國內(nèi)競爭對(duì)手包括武漢銳晶、華光光電、縱慧芯光、炬光科技、凱普林、星漢激光等，其中武漢銳晶、華光光電有從事半導(dǎo)體激光芯片業(yè)務(wù)，縱慧芯光主要從事VCSEL芯片的研發(fā)及設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)，炬光科技、凱普林、星漢激光主要以對(duì)外采購高功率半導(dǎo)體激光芯片進(jìn)行封裝生產(chǎn)模塊為主，另外，炬光科技還從事部分激光光學(xué)業(yè)務(wù)，處于長光華芯的上游環(huán)節(jié)。4.2境外主要企業(yè)情況（1）貳陸集團(tuán)（IIVI.O）貳陸集團(tuán)是一家工程材料和光電器件生產(chǎn)商，主要從事高功率半導(dǎo)體激光芯片、器件、模塊及直接半導(dǎo)體激光器的生產(chǎn)，其激光器產(chǎn)品線涵蓋從紫外到遠(yuǎn)紅外，以及最新的光纖激光器和現(xiàn)今的激光頭和光束提供解決方案。貳陸集團(tuán)于1987年在美國納斯達(dá)克上市。（2）朗美通（LITE.O）朗美通是一家專業(yè)激光器廠商，擁有全球領(lǐng)先的高功率邊發(fā)射激光器（EEL）技術(shù)、垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）技術(shù)和光通信激光器技術(shù)，已為工業(yè)、通訊、數(shù)據(jù)傳輸、3D傳感等領(lǐng)域的客戶提供批量產(chǎn)品。在消費(fèi)電子領(lǐng)域，朗美通從2010年開始將半導(dǎo)體激光器用于游戲和體感操控應(yīng)用（微軟公司推出的KinectV1）。2017年，朗美通半導(dǎo)體激光器擴(kuò)展到蘋果智能手機(jī)3D人臉識(shí)別解鎖（FaceID）應(yīng)用。朗美通于2015年在美國納斯達(dá)克上市。（3）恩耐集團(tuán)（LASR.O）恩耐集團(tuán)在激光二極管芯片和光纖耦合封裝方面具備一定優(yōu)勢。目前主要產(chǎn)品集中在光纖耦合輸出半導(dǎo)體激光器、光纖激光器及光纖等，終端市場包括工業(yè)切割及焊接、微加工、航空航天和國防。恩耐集團(tuán)于2018年在美國納斯達(dá)克上市。（4）IPG光電（IPGP.O）美國IPG光電是全球最大的光纖激光器企業(yè)，已形成光纖激光器上下游產(chǎn)業(yè)鏈的垂直整合（如半導(dǎo)體激光芯片及泵浦源、增益光纖等）。公司主營產(chǎn)品包括光纖激光器、放大器產(chǎn)品、可調(diào)光束傳輸元件等。IPG光電于2006年在美國納斯達(dá)克上市。4.3國內(nèi)主要企業(yè)情況（1）炬光科技（A21012.SH）炬光科技主要從事激光行業(yè)上游的高功率半導(dǎo)體激光元器件、激光光學(xué)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。高功率半導(dǎo)體激光元器件分為開放式器件、光纖耦合模塊、醫(yī)療美容器件和模塊等。激光光學(xué)元器件主要包括光束準(zhǔn)直轉(zhuǎn)換系列（單（非）球面柱面透鏡、光束轉(zhuǎn)換器、光束準(zhǔn)直器、光纖耦合器）、光場勻化器、光束擴(kuò)散器、微光學(xué)透鏡組、微光學(xué)晶圓等。目前，炬光科技已提交申報(bào)文件，申請(qǐng)于上海證券交易所科創(chuàng)板上市。（2）武漢銳晶武漢銳晶主要從事高功率半導(dǎo)體激光芯片的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售、維修服務(wù)和技術(shù)咨詢等，產(chǎn)品廣泛運(yùn)用于工業(yè)加工、醫(yī)療、安全、傳感、印刷、科研、激光顯示等領(lǐng)域。（3）華光光電華光光電主要從事半導(dǎo)體激光器外延片、芯片、器件、模組和應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，產(chǎn)品應(yīng)用于先進(jìn)制造、測距傳感、安防監(jiān)控、激光顯示、醫(yī)療美容、儀器儀表、印刷指示、科研等領(lǐng)域。（4）縱慧芯光縱慧芯光致力于為用戶提供高功率以及高頻率垂直腔面發(fā)射激光器 （VCSEL）解決方案，公司主要研發(fā)銷售VCSEL芯片、器件及模組等產(chǎn)品，可應(yīng)用在3D感知、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、自動(dòng)駕駛、生物醫(yī)療傳感器和高速光通信等領(lǐng)域。（5）凱普林凱普林主要產(chǎn)品包括半導(dǎo)體激光器組件、系統(tǒng)及激光器配件，專注于高功率激光器件、激光系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，致力于高性能光纖耦合半導(dǎo)體激光器、光纖激光器、超快激光器等產(chǎn)品的開發(fā)與市場應(yīng)用。（6）星漢激光星漢激光專注于半導(dǎo)體激光元件、器件封裝及工業(yè)高功率激光模塊/系統(tǒng)研發(fā)及制造，主要產(chǎn)品包括光纖耦合模塊，主要是封裝芯片所得的激光模塊。第5章企業(yè)案例分析：長光華芯5.1公司的市場地位（1）高功率半導(dǎo)體激光芯片的市場規(guī)模根據(jù)《2021年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，2020年全球激光器銷售額為160.10億美元，2021年全球激光器銷售總額有望繼續(xù)取得15%左右的增長，達(dá)到184.80億美元，2020年材料加工與光刻市場、通信與光存儲(chǔ)市場、科研與軍事市場、醫(yī)療與美容市場、儀器與傳感器市場及娛樂、顯示與打印市場占比分別為39.60%、24.50%、13.80%、5.70%、12.60%及3.80%，其中主要使用高功率半導(dǎo)體激光芯片的市場為材料加工與光刻市場、科研與軍事市場、醫(yī)療與美容市場，合計(jì)占比為59.10%，市場規(guī)模為94.62億美元，以1：6.50的匯率折算預(yù)計(jì)為615.03億元人民幣。根據(jù)國內(nèi)第一大激光器廠商銳科激光的銷售毛利率，激光器行業(yè)平均毛利率為30.00%，另根據(jù)《激光制造商情》（2020年08月刊130期）,泵浦源（光纖耦合模塊）是激光器的核心器件之一，占光纖激光器成本比例高達(dá)50%。因此按照激光器行業(yè)平均30.00%的毛利率以及泵浦源（光纖耦合模塊）占激光器BOM成本的50.00%測算，2020年全球光纖耦合模塊的市場規(guī)模約為：615.03* （1-30%）*50%=215.26億元，按照公司泵浦源（光纖耦合模塊）平均15%的毛利率以及激光芯片占泵浦源（光纖耦合模塊）BOM成本的10%測算，2020年全球激光芯片的市場規(guī)模約為：215.26*（1-15%）*10%=18.30億元。根據(jù)《2021年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，2020年我國光纖激光器市場規(guī)模為94.20億元，根據(jù)StrategiesUnlimited，2009年至2019年，光纖激光器在工業(yè)激光器中的市場份額由14.00%迅速增加至53.00%，因此工業(yè)激光器的整體市場規(guī)模約為177.74億元。按照行業(yè)平均30.00%的毛利率以及泵浦源（光纖耦合模塊）占激光器BOM成本的50.00%測算，2020年光纖耦合模塊的市場規(guī)模約為：177.74*（1-30.00%）*50.00%=62.21億元，按照公司泵浦源（光纖耦合模塊）平均15%的毛利率以及激光芯片占光纖耦合模塊BOM成本的10%測算，2020年我國國內(nèi)市場激光芯片的市場規(guī)模約為：62.21*（1-15%）*10%=5.29億元。隨著下游激光器應(yīng)用成本的下降，激光器在傳統(tǒng)制造業(yè)中滲透率將逐步提高，傳統(tǒng)制造業(yè)將進(jìn)入“光制造”時(shí)代，根據(jù)《2021年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，我國光纖激光器市場預(yù)計(jì)由2018年77.40億元增長到2021年的108.60億元，復(fù)合增長率達(dá)到11.95%。另外，國產(chǎn)光纖激光器逐步實(shí)現(xiàn)由依賴進(jìn)口向自主研發(fā)、替代進(jìn)口到出口的轉(zhuǎn)變，因搶占國外廠商在中國市場的份額，相應(yīng)國內(nèi)廠商的市場規(guī)模增長率將更高。5.2公司技術(shù)水平及特點(diǎn)公司作為半導(dǎo)體激光芯片系列產(chǎn)品提供商，擁有半導(dǎo)體激光芯片設(shè)計(jì)、外延生產(chǎn)、晶圓制造、芯片加工及封裝測試等全流程工藝技術(shù)，并且依靠公司核心技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)高功率半導(dǎo)體激光芯片的產(chǎn)業(yè)化，公司核心技術(shù)包括器件設(shè)計(jì)及外延生長技術(shù)、FAB晶圓工藝技術(shù)、腔面鈍化處理技術(shù)、封裝技術(shù)及高亮度合束及光纖耦合技術(shù)等。在器件設(shè)計(jì)及外延生長方面，公司通過自主研發(fā)的高功率高效率高亮度芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分布式載流子注入技術(shù)、MOCVD外延生長技術(shù)、多有源區(qū)級(jí)聯(lián)的垂直腔面發(fā)射（VCSEL）半導(dǎo)體激光器的設(shè)計(jì)等技術(shù)的應(yīng)用，成功突破了外延技術(shù)的行業(yè)難點(diǎn)，為半導(dǎo)體激光芯片的制造提供高質(zhì)量的外延晶體材料。在晶圓制造方面，公司自主研發(fā)了低損傷刻蝕工藝技術(shù)、薄膜氧化熱處理工藝技術(shù)、高功率芯片腔面技術(shù)/高COMD閾值的腔面保護(hù)技術(shù)等，在諸多應(yīng)用技術(shù)的支撐下，成功實(shí)現(xiàn)30W高功率半導(dǎo)體激光芯片的量產(chǎn)，電光轉(zhuǎn)換效率達(dá)到60%-65%，技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平同步，提升了半導(dǎo)體激光芯片的產(chǎn)量及良率，實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體激光芯片的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。在工業(yè)激光器泵浦源應(yīng)用方面，公司開發(fā)了大功率半導(dǎo)體激光器芯片封裝技術(shù)、高亮度光譜合束技術(shù)、高質(zhì)量光纖耦合技術(shù)等等，通過以上技術(shù)，將公司高功率半導(dǎo)體激光芯片進(jìn)行合束，可實(shí)現(xiàn)700W光源輸出，為下游高功率光纖激光器提供穩(wěn)定泵浦源?；诠境墒斓母吖β拾雽?dǎo)體激光芯片研發(fā)和工藝量產(chǎn)平臺(tái)，公司橫向擴(kuò)展戰(zhàn)略布局，成功構(gòu)建了GaAs（砷化鎵）和InP（磷化銦）兩大材料體系，具備邊發(fā)射和面發(fā)射VCSEL兩大制造工藝及產(chǎn)品體系，建立了國內(nèi)全制程6吋VCSEL產(chǎn)線，為公司未來在3D智能傳感、光通信、激光雷達(dá)市場的開拓打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。5.3公司的競爭優(yōu)勢（1）核心技術(shù)優(yōu)勢公司核心技術(shù)覆蓋半導(dǎo)體激光行業(yè)最核心的領(lǐng)域，包括器件設(shè)計(jì)及外延生長技術(shù)、FAB晶圓工藝技術(shù)、腔面鈍化處理技術(shù)以及高亮度合束及光纖耦合技術(shù)等。公司通過非對(duì)稱的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓有源層更靠近p型限制層，且p型限制層的折射率大于n型限制層，在不改變光場模式曲線的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)有源層光場限制因子及內(nèi)部損耗的獨(dú)立優(yōu)化。采用大光腔結(jié)構(gòu)，改善了近場模式和遠(yuǎn)場輸出特性；增大發(fā)光面積，相對(duì)減小輸出光功率密度，在增加輸出功率的同時(shí)保證器件壽命。公司采用分布式載流子注入技術(shù)，通過圖形化電極實(shí)現(xiàn)載流子的調(diào)制注入，平衡半導(dǎo)體激光器因?yàn)榍昂蠖嗣嬉蚍瓷渎什町惗霈F(xiàn)的縱向載流子非均勻分布，解決半導(dǎo)體激光器在大功率工作條件下因載流子分布不均勻所導(dǎo)致的縱向空間燒孔效應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)大功率工作條件下的載流子平衡均勻分布，進(jìn)一步提升半導(dǎo)體激光器的輸出功率。公司采用自主創(chuàng)新的腔面鈍化和窗口制備方案，制備高穩(wěn)定性及高重復(fù)性的寬帶隙腔面無吸收窗口結(jié)構(gòu)，大幅降低了激光器腔面的激光吸收從而減少熱量產(chǎn)生，提高芯片抗損傷閾值，最終實(shí)現(xiàn)芯片輸出功率及可靠性的提升。公司研究的多有源區(qū)級(jí)聯(lián)的半導(dǎo)體激光器中，讓各個(gè)小數(shù)量的量子阱堆疊，分布在周期性光場的每一個(gè)峰的中心，每一組量子阱堆疊所占據(jù)的都是更靠近光場峰值的位置，增加了腔內(nèi)增益，降低了器件的閾值，并不會(huì)增加材料的內(nèi)損耗，從而提高了激光器的功率和效率。相鄰兩有源區(qū)之間通過勢壘層連接，該設(shè)計(jì)可以顯著提高VCSEL的轉(zhuǎn)換效率，VCSEL效率超過60%。公司采用體光柵分布式外腔反饋技術(shù)研制高亮度波長鎖定激光源。利用半導(dǎo)體激光芯片與外部光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成諧振腔，每個(gè)激光單元振蕩波長均與器件選擇性反饋波長相匹配，所有激光單元保持輸出波長一致性，從而實(shí)現(xiàn)波長鎖定，由此技術(shù)研制的高亮度光纖耦合模塊具有高亮度和輸出波長穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。（2）產(chǎn)品指標(biāo)優(yōu)勢公司自成立以來，始終專注高功率半導(dǎo)體激光芯片的研發(fā)與生產(chǎn)，目前商業(yè)化單管芯片輸出功率達(dá)到30W，巴條芯片連續(xù)輸出功率達(dá)到250W（CW），準(zhǔn)連續(xù)輸出1000W（QCW），VCSEL芯片的最高轉(zhuǎn)換效率60%以上，產(chǎn)品性能指標(biāo)與國外先進(jìn)水平同步，打破國外技術(shù)封鎖和芯片禁運(yùn)，逐步實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體激光芯片的國產(chǎn)化。另外，在激光器件封裝、光束整形、合束耦合、直接半導(dǎo)體激光系統(tǒng)等領(lǐng)域擁有豐富的產(chǎn)品研制與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，成功開發(fā)了多款光纖耦合模塊及直接半導(dǎo)體激光器等產(chǎn)品。（3）研發(fā)及制造工藝平臺(tái)優(yōu)勢公司已建成3吋、6吋半導(dǎo)體激光芯片量產(chǎn)線，擁有了一套從外延生長、晶圓制造、封裝測試、可靠性驗(yàn)證相關(guān)的設(shè)備，并突破了晶體外延生長、晶圓工藝處理、封裝、測試的關(guān)鍵核心技術(shù)及工藝。目前3吋量產(chǎn)線為半導(dǎo)體激光行業(yè)內(nèi)的主流產(chǎn)線規(guī)格，而6吋量產(chǎn)線為該行業(yè)內(nèi)最大尺寸的產(chǎn)線，相當(dāng)于是硅基半導(dǎo)體的12吋量產(chǎn)線。大部分工藝環(huán)節(jié)達(dá)到了生產(chǎn)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了高功率半導(dǎo)體激光芯片的研制和批量投產(chǎn)，芯片功率、效率、亮度等重要指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。公司采用IDM模式進(jìn)行半導(dǎo)體激光芯片的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，掌握半導(dǎo)體激光芯片核心制造工藝技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，已建成3吋及6吋半導(dǎo)體激光芯片量產(chǎn)線，構(gòu)建了GaAs（砷化鎵）和InP（磷化銦）兩大材料體系，建立了邊發(fā)射和面發(fā)射兩大工藝技術(shù)和制造平臺(tái)，具備各類以GaAs（砷化鎵）和InP（磷化銦）為襯底的半導(dǎo)體激光芯片的制造能力。（4）專業(yè)人才優(yōu)勢公司深耕半導(dǎo)體激光芯片領(lǐng)域多年，核心技術(shù)人員均在激光行業(yè)擁有多年的技術(shù)研發(fā)及運(yùn)營管理經(jīng)驗(yàn)，并且高度重視聚集和培養(yǎng)專業(yè)人才，在對(duì)未來市場發(fā)展方向謹(jǐn)慎判斷的基礎(chǔ)上，針對(duì)性地引入專業(yè)人才。目前，公司已構(gòu)建一批高層次的人才隊(duì)伍，包括多名國家級(jí)人才專家、省級(jí)領(lǐng)軍人才等。團(tuán)隊(duì)多次獲得國家、省市區(qū)重大創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和領(lǐng)軍人才殊榮，承擔(dān)17項(xiàng)國家級(jí)及2項(xiàng)省級(jí)重大科研項(xiàng)目。另外，公司已獲批成立“半導(dǎo)體激光芯片研究中心”、“國家級(jí)博士后工作站”及“江蘇省研究生工作站”，打造了一支在國內(nèi)領(lǐng)先且具有較強(qiáng)綜合實(shí)力的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)已獲批為江蘇省“雙創(chuàng)團(tuán)隊(duì)”和姑蘇重大創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。公司始終以自身平臺(tái)為基礎(chǔ)，旨在“十三五”及“十四五”期間培養(yǎng)一支新成長技術(shù)力量，并與四川大學(xué)、國內(nèi)某高校、南京激光先進(jìn)研究院等國內(nèi)高等學(xué)府與科研院所，簽訂產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，推進(jìn)高功率半導(dǎo)體激光芯片制造技術(shù)、封裝技術(shù)、光學(xué)合束技術(shù)及光纖耦合技術(shù)等各個(gè)層面上的激光技術(shù)深入研究，進(jìn)一步打造一支在國際上有較大影響力的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)。（5）產(chǎn)品可擴(kuò)展性優(yōu)勢公司擁有9年以上高功率半導(dǎo)體激光芯片研發(fā)及規(guī)?；a(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并具備從芯片設(shè)計(jì)、外延、光刻、解理/鍍膜、封裝測試及光纖耦合、直接半導(dǎo)體激光器等完整工藝平臺(tái)，成功實(shí)現(xiàn)各系列半導(dǎo)體激光芯片的量產(chǎn)，且質(zhì)量控制能力較強(qiáng)。公司產(chǎn)品包括高功率半導(dǎo)體激光芯片、器件、模塊及直接半導(dǎo)體激光器等，產(chǎn)品覆蓋半導(dǎo)體激光行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈，滿足下游客戶的各種產(chǎn)品需求，并且基于完整的工藝平臺(tái)和成熟的人才儲(chǔ)備，公司可以快速響應(yīng)客戶需求，為下游客戶提供新產(chǎn)品，滿足新需求。2017年，iphoneX搭載VCSEL用于人臉識(shí)別功能，開啟了VCSEL于消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用。公司基于成熟的高功率半導(dǎo)體激光芯片的技術(shù)積累，迅速開展VCSEL的研發(fā)工作，已經(jīng)攻克了材料外延生產(chǎn)的精確控制、穩(wěn)定性以及激光電流的氧化限制控制難題。（6）客戶資源優(yōu)勢公司憑借先進(jìn)的半導(dǎo)體激光芯片技術(shù)水平及制造工藝，公司產(chǎn)品質(zhì)量、性能及可靠性得到客戶的認(rèn)可，已具備向多元化應(yīng)用市場及多層級(jí)行業(yè)客戶提供產(chǎn)品的能力。半導(dǎo)體激光芯片的導(dǎo)入需要經(jīng)過下游客戶的性能、可靠性等驗(yàn)證通過，驗(yàn)證周期較長，下游客戶更換芯片供應(yīng)商的成本也較高，雙方之間的合作綁定較為緊密。憑借深厚的研發(fā)實(shí)力、持續(xù)的創(chuàng)新能力，在工業(yè)激光器、激光加工設(shè)備等領(lǐng)域，公司積累了如銳科激光、創(chuàng)鑫激光、大族激光、杰普特、飛博激光等行業(yè)龍頭及知名企業(yè)客戶。同時(shí)，在高能激光器的應(yīng)用方面，公司為高功率光纖激光器和高功率全固態(tài)激光器提供泵浦源，廣泛服務(wù)于多家國家級(jí)骨干單位。5.4公司的競爭劣勢（1）融資渠道單一半導(dǎo)體激光行業(yè)是技術(shù)、資金、人才、重資產(chǎn)密集型行業(yè)，投入力度大、量產(chǎn)周期長、經(jīng)濟(jì)效益回報(bào)慢、芯片設(shè)備匱乏，工藝平臺(tái)和設(shè)備昂貴，運(yùn)營成本非常高，且企業(yè)必須持續(xù)投入研發(fā)資金進(jìn)行新技術(shù)開發(fā)，確保產(chǎn)品技術(shù)保持領(lǐng)先水平。單一的銀行授信及外部融資不足以支撐公司業(yè)務(wù)快速發(fā)展的融資需求，隨著公司研發(fā)投入的增加和主營業(yè)務(wù)在各細(xì)分市場的快速發(fā)展，融資渠道受限是阻礙公司當(dāng)前快速發(fā)展的主要因素。（2）整體規(guī)模偏小與國內(nèi)外主要競爭對(duì)手相比，公司總體規(guī)模偏小。雖然公司近幾年業(yè)務(wù)快速發(fā)展，但受限于資金、土地等方面的約束，公司產(chǎn)能擴(kuò)張速度難以滿足客戶對(duì)公司產(chǎn)品的需求，芯片制造的規(guī)模效應(yīng)尚未顯現(xiàn)。為此，公司急需擴(kuò)大產(chǎn)能以及研發(fā)投入，把握市場機(jī)遇，快速在多個(gè)新興領(lǐng)域占領(lǐng)市場，體現(xiàn)規(guī)模優(yōu)勢，提升公司規(guī)模競爭力。5.5公司科技成果與產(chǎn)業(yè)深度融合的具體情況通過多年的研發(fā)和創(chuàng)新，公司自主研發(fā)的高功率半導(dǎo)體激光芯片、器件、模塊等產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于先進(jìn)制造等領(lǐng)域，填補(bǔ)國產(chǎn)高端半導(dǎo)體激光芯片和器件的空白，解決了我國高功率激光領(lǐng)域“卡脖子”問題，推動(dòng)半導(dǎo)體激光芯片及器件各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的全面提升，并促進(jìn)高功率固體激光器、光纖激光器、超快激光器等激光器從科研實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。在工業(yè)激光器領(lǐng)域，公司生產(chǎn)的高功率半導(dǎo)體激光單管芯片、器件及光纖耦合模塊等光電器件產(chǎn)品，已作為泵浦源應(yīng)用于下游工業(yè)激光器的量產(chǎn)。公司半導(dǎo)體激光單管芯片具有高功率、高效率及高可靠性的特性，公司已與銳科激光、創(chuàng)鑫激光、大族激光、飛博激光、華日精密及貝林激光等國內(nèi)主要的激光器廠商建立合作關(guān)系。在材料加工領(lǐng)域，公司生產(chǎn)的直接半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品，已應(yīng)用于下游激光成套設(shè)備廠商，廣泛應(yīng)用于3C消費(fèi)類電子、機(jī)械五金、醫(yī)療器械及激光再制造等領(lǐng)域。公司已與華工激光、大族激光、帝爾激光等廠商建立合作關(guān)系。在國家戰(zhàn)略高技術(shù)及科學(xué)研究領(lǐng)域，公司的高功率巴條系列產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)連續(xù)脈沖（CW）50-250W激光輸出，準(zhǔn)連續(xù)脈沖（QCW）500-1000W激光輸出，電光轉(zhuǎn)換效率63%以上，廣泛應(yīng)用于固體激光器等激光器的研制，已服務(wù)于多家國家級(jí)骨干單位。公司研發(fā)的面發(fā)射高效率VCSEL系列產(chǎn)品已通過相關(guān)客戶的工藝認(rèn)證，目前公司已獲得相關(guān)客戶VCSEL芯片量產(chǎn)訂單，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展至激光雷達(dá)及3D傳感領(lǐng)域。公司半導(dǎo)體激光芯片具有高功率、高效率、高亮度及高可靠性的特性，其使用效果得到了下游客戶的驗(yàn)證和充分肯定，為我國激光領(lǐng)域打破了“有器無芯”的局面。第6章2023-2028年上下游行業(yè)發(fā)展分析及趨勢預(yù)測產(chǎn)業(yè)鏈上游是利用半導(dǎo)體原材料、高端裝備以及相關(guān)的生產(chǎn)輔料制造激光芯片、光電器件等，是激光產(chǎn)業(yè)的基石，準(zhǔn)入門檻較高。產(chǎn)業(yè)鏈中游是利用上游激光芯片及光電器件、模組、光學(xué)元件等作為泵浦源進(jìn)行各類激光器的制造與銷售，包括直接半導(dǎo)體激光器、二氧化碳激光器、固體激光器、光纖激光器等；下游行業(yè)主要指各類激光器的應(yīng)用領(lǐng)域，包括工業(yè)加工裝備、激光雷達(dá)、光通信、醫(yī)療美容等應(yīng)用行業(yè)。6.1上游供應(yīng)商的關(guān)系半導(dǎo)體激光芯片、器件及模塊等上游產(chǎn)品的原材料主要為各類芯片原材料、光纖材料及機(jī)加工件等，包括襯底、熱沉、化學(xué)品、殼體組等。芯片加工對(duì)上游原材料的質(zhì)量及性能要求較高，主要以國外供應(yīng)商為主，但國產(chǎn)化程度逐步提高，逐步實(shí)現(xiàn)自主可控。上游主要原材料的性能對(duì)半導(dǎo)體激光芯片的質(zhì)量有著直接影響，隨著各類芯片材料性能的持續(xù)改進(jìn)，對(duì)提高本行業(yè)產(chǎn)品性能起著積極的推動(dòng)作用。6.2與產(chǎn)業(yè)鏈下游的關(guān)系下游行業(yè)對(duì)本行業(yè)的發(fā)展有較大的推動(dòng)作用，因此下游行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r將直接影響到本行業(yè)的市場空間。我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長以及經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略機(jī)會(huì)的出現(xiàn)為本行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了較好的發(fā)展條件。中國正在從世界制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國邁進(jìn)，下游激光器及激光設(shè)備為進(jìn)行制造業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵之一，為本行業(yè)的長期向好提供了良好的需求環(huán)境。下游行業(yè)對(duì)半導(dǎo)體激光芯片及其器件的性能指標(biāo)要求不斷提高，國內(nèi)企業(yè)也正從中低功率激光器市場逐步進(jìn)入高功率激光器市場，本行業(yè)必須不斷加大在技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域和自主創(chuàng)新領(lǐng)域的投入。第7章2023-2028年我國激光行業(yè)發(fā)展前景及趨勢預(yù)測7.1行業(yè)發(fā)展前景（1）產(chǎn)業(yè)政策支持公司持續(xù)發(fā)展近年來激光技術(shù)及激光加工設(shè)備受國家各項(xiàng)政策支撐力度明顯加大。在我國2006年發(fā)布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)規(guī)劃綱要2006-2020》中，明確將激光技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展的8項(xiàng)前沿技術(shù)之一。“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略提出，以智能制造為突破口和主攻方向。智能制造是未來制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢和核心內(nèi)容，智能制造的核心之一是光電技術(shù)，而光電技術(shù)的核心之一正是激光設(shè)備，以半導(dǎo)體激光芯片為核心的工業(yè)激光器為激光設(shè)備的核心部件。2016年國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出要研制推廣使用激光、電子束、離子束及其他能源驅(qū)動(dòng)的主流增材制造工藝裝備，加快研制高功率光纖激光器、掃描振鏡、動(dòng)態(tài)聚焦鏡及高性能電子槍等配套核心器件和嵌入式軟件系統(tǒng)。2017年工信部印發(fā)《高端智能再制造行動(dòng)計(jì)劃（2018－2020年）》，鼓勵(lì)應(yīng)用激光、電子束等高技術(shù)含量的再制造技術(shù)。激光技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的應(yīng)用非常廣泛，涉及工業(yè)制造、通訊、信息處理、醫(yī)療衛(wèi)生、節(jié)能環(huán)保、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域，是發(fā)展高端精密制造的關(guān)鍵支撐技術(shù)，助力國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。我國各級(jí)政府十分重視發(fā)展激光產(chǎn)業(yè)，在深圳、武漢、廣州等地投資建設(shè)“光谷”以及激光產(chǎn)業(yè)園。這些利好政策的持續(xù)出臺(tái)，推動(dòng)了國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。在政策助力下，半導(dǎo)體激光行業(yè)有望迎來快速成長。（2）半導(dǎo)體激光芯片等核心器件的國產(chǎn)化趨勢提升下游市場需求我國激光技術(shù)的起步雖然與國外基本同步，但是產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較慢，尤其在半導(dǎo)體激光芯片制造等核心技術(shù)領(lǐng)域較國外發(fā)達(dá)國家落后，因此造成了我國激光產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不均衡，中低端工業(yè)激光器相對(duì)能夠自給自足，但是高端激光器則需要從國外進(jìn)口，而半導(dǎo)體激光芯片作為工業(yè)激光器的核心器件，仍嚴(yán)重依賴進(jìn)口。半導(dǎo)體激光芯片等核心器件的落后成為我國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，加快前沿技術(shù)研究及核心器件國產(chǎn)化是提升我國激光產(chǎn)業(yè)競爭力的關(guān)鍵。隨著以半導(dǎo)體激光芯片為主的核心器件的國產(chǎn)化，下游市場需求有望迎來快速提升。（3）