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我国半导体激光器产业:应用场景多元化发展 本土企业加速追赶国外领先企业

一、明升体育m88备用概述

半导体激光器又称为激光二极管,是采用半导体材料作为工作物质而产生受激发射的一类激光器。半导体激光器具有体积小、重量轻、工作寿命长等有点,其既可以单独作为激光器使用,又可以作为光纤激光器和固体激光器的泵浦光源。

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半导体激光器的应用方式主要两种。一是作为固体激光器和光纤激光器的泵浦源,充分利用其波长可选择性强、能量密度高、电光效率高的特点,将固体或光纤激光集成到激光加工设备系统中;二是直接应用,由于其具备多样的波长、功率、封装结构,半导体激光器常用于激光材料加工、激光手术、激光美容、激光传感照明等领域;在激光雷达、激光制导等科学研究领域也具有非常广泛的应用。

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、我国半导体激光器市场虽然起步较晚但发展迅猛,预计2027年将增至 81.7 亿元

虽然我国国内半导体激光器市场起步较晚,但发展迅猛。近年随着智能化、信息化的加速发展,中国对半导体激光器的需求持续增长,尤其在通信、显示、医疗、工业、军事等领域,对高效率、高精度、高灵活性的半导体激光器的需求不断增加,推动市场快速增长。数据显示,2022 年我国半导体激光器(包含通信领域及下游光纤激光器厂商自产自用的激光器泵浦源等半导体激光器)市场规模达到 48.4 亿元,预计2027 年这一规模将增长至 81.7 亿元。

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、应用场景多元化发展,目前通信领域是最主要应用领域

半导体激光器应用领域十分广泛,除通信、材料加工等领域外,近年随着高端制造业、智慧城市、智能家居、智能手机、虚拟现实、增强现实和智能驾驶等领域的快速发展,半导体激光器的应用领域将进一步拓展。不同领域的广泛应用也使得半导体激光器的种类越来越多,可以满足高功率、高电光转换效率、强波长稳定性、高调制速率高工作温度、长使用寿命等不同的实际需求。

目前半导体激光器广泛应用在光通信、医疗健康、工业加工、激光显示、激光指示、激光传感等领域。其中通信领域是半导体激光器最最主要应用领域,2022年占比为33.2%;其次为科研、材料加工领域,占比分别为20.2%、19.8%。

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未来预计随着半导体激光器功率范围、波长精度、尺寸重量、可靠性等性能参数的持续优化提升,半导体激光器将继续拓展在工业领域的应用,尤其中小功率半导体激光器的应用更加广泛。

与此同时半导体激光器在医疗健康领域的应用亦有所加深。不同的生物组织要匹配不同的医疗方法产生特定的健康效果,需要各种波长的激光器,而半导体激光器的波长覆盖范围较广,可以满足多样的医疗健康需求。随着半导体激光器波长范围的不断扩大,其在医疗健康领域的应用也将继续拓展。

此外科学研究需求增加,推动了半导体激光器定制化发展。该领域主要将半导体激光器用于新技术的研究工作,覆盖高、中、低各功率段,对半导体激光器的技术指标要求较高,通常会提出特殊的定制化参数要求,推动半导体激光器技术向更高水平发展。科学研究对同批次的半导体激光器用量较小,但属于高附加值应用领域,未来半导体激光器在科学研究领域的应用范围将继续扩大

四、欧美企业优势凸显,国内企业正在加速追赶

根据观研M88体育官方网发布的《中国半导体激光器产业发展趋势分析与投资前景研究M88体育官方(2024-2031年)》显示,半导体激光器产业由于业属于技术密集型产业,因此存在较强的技术、人才及品牌壁垒。美国相干、美国恩耐、Lumentum 等欧美企业由于起步较早,经过较长时间的积累,在市场具有领先的技术优势和客户优势。而本土企业用产业起步晚,使得竞争力不强。在此环境下,近年一些优秀企业依靠技术积累加速追赶,部分产品的技术指标已经能够达到甚至优于国际领先水平。代表性领先企业包括炬光科技、长光华芯、凯普林、星汉激光等。

半导体激光器产业壁垒情况

产业壁垒 具体情况
技术壁垒 激光器产业属于技术密集型产业,存在较高的技术壁垒。激光器是由大量光学材料和元器件组成的综合系统,位于激光产业链的核心位置,涉及光学、材料科学、电子工程、计算机科学等多个学科的交叉融合,需要掌握先进的制造工艺和技术。一方面,激光器的主要器件构成:即泵浦源、增益介质和谐振腔,不同工艺标准和结构设计下制造出的产品在具体应用功能、质量上均存在较大差异,因此需要企业具备较强的研发和生产工艺水平支撑产品生产的稳定性。另一方面,因激光器下游的应用场景间存在较大差异,同时激光器市场每年需求变化较大,产品更新换代较快,这需要激光器企业能够深刻理解下游领域的差异化需求,紧密跟踪市场变化趋势,通过较强的研发设计能力和较高的技术水平进行产品的持续研发迭代。
人才壁垒 激光器产业属于知识密集型产业,产业从业人员需要同时具备多学科知识储备和专业的技术研发能力,对市场需求有深度认知,能够研究并产出专业、严谨的设计方案,人才培养需要耗费多年时间。国内激光器产业的发展历程相对较短,当前产业内普遍存在复合专业人才资源少的问题,产业内的领先企业凭借较大的发展平台、广阔的发展前景和有竞争力的薪酬对高层次人才有较强的吸引力,而本产业新进入者很难在短期内聚集、构建、整合结构合理的专业人才梯队,为新进入者造成人才困境,因此新进企业面临着较高的人才壁垒。
品牌壁垒 品牌知名度对产品销售的影响程度较高。激光器企业的产品性能和稳定性是树立品牌影响力的前提,而品牌影响力将直接关系到企业是否能与客户开展长远合作,积累稳定的客户资源。产业领先的激光器企业进入该领域的时间较早,产品经历了多个版本的技术迭代更新,稳定性更加可靠,产品性能更高,拥有良好的口碑和长期稳定的用户,客户粘性相对较高,具有较强的品牌优势,而新的进入者往往缺乏产业积累,难以获得同等的品牌影响力,因此新进企业面临较高的品牌壁垒。
资金壁垒 激光器产业技术水平发展较快,为保持产业竞争力,企业必须进行大量前瞻性研发和持续的人才培养,新技术的研发、新产品的更新、高素质人才的培养均需要大量的资金投入,而实现规模化生产需要大量的固定资产投资。此外,营销网络建设和品牌宣传等方面也需要投入大量资金,这进一步加剧了企业的资金压力。对于新进入者来说,企业的资金实力难以短时间支撑起庞大的研发、生产、销售系统,故而形成产业的资金壁垒。

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五、我国半导体激光器分散度较高凯普林占比最大

目前我国半导体激光器分散度较高。有相关数据显示,2022年在国产半导体激光器领域(不含通信领域和自产自用产品),凯普林占比最大,为16.9%;其次为星汉激光、星汉激光、炬光科技和长光华芯,市占率分别为 13.5%、9.5%和 6.9%。其中就凯普林和星汉激光市占率超过10%,但也均低于20%,而其余企业市占率均在10%以下。

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数据中心及电信市场促进光模块产业发展 中国厂商国际竞争力不断增强

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2024年07月10日

我国超快激光器产业:下游应用场景不断发力 国产替代空间广阔

近年得益于政策利好,我国激光产业迅速成长和壮大,并已成为新质生产力的重要推动力量。数据显示,2022年我国激光器市场规模达到1037亿元,同比增长16.78%。预计2024年我国激光器市场规模将增至1455亿元左右。因此在激光器市场不断发展下,也推动了我国激光器市场发展。

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我国陶瓷电容器产业:MLCC 是最主流产品 国产化率亟待提升

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2024年07月08日

我国半导体激光器产业:应用场景多元化发展 本土企业加速追赶国外领先企业

目前半导体激光器广泛应用在光通信、医疗健康、工业加工、激光显示、激光指示、激光传感等领域。其中通信领域是半导体激光器最最主要应用领域,2022年占比为33.2%;其次为科研、材料加工领域,占比分别为20.2%、19.8%。

2024年07月08日

我国LED碳化硅载盘产业分析:下游需求或将持续强劲 助推市场规模稳升

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