福建海創(chuàng)光電技術股份有限公司

激光技術起源于20世紀60年代初期，與原子能、半導體、計算機并稱20世紀的四項重大發(fā)明。激光因其方向性好、亮度高、單色性好等特點，在激光雷達、工業(yè)激光、光通訊、生物醫(yī)療、消費電子、半導體設備、科研、國防和航空航天等領域得到了廣泛的應用。激光技術在工業(yè)領域的應用和突破，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)加工工藝的替代升級，成為現(xiàn)代高端制造業(yè)的基礎性技術，帶領制造業(yè)進入“光加工”時代。智能化自動駕駛汽車是人工智能技術落地的最大應用場景之一，智能化汽車可能成為未來萬物互聯(lián)的終端，成為深刻改變社會形態(tài)的產(chǎn)品，而激光雷達對于汽車的智能化起到至關重要的作用。信息產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，也是當前和今后國際產(chǎn)業(yè)技術競爭的制高點，激光技術在信息領域的應用和突破，對信息產(chǎn)業(yè)的升級產(chǎn)生深遠影響和巨大變革，推動著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。此外，激光技術在生物醫(yī)療領域的應用和突破，也促進了相關產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

為新一代激光應用系統(tǒng)提供解決方案產(chǎn)品主要包括激光光學元器件及激光模組，可以實現(xiàn)激光的發(fā)射、傳輸及接收等功能，滿足下游不同類型激光應用系統(tǒng)客戶的需要，主要為激光雷達、光纖激光器、光通訊模塊、醫(yī)療設備等生產(chǎn)商提供核心元器件和模組，并形成了激光雷達業(yè)務、工業(yè)激光業(yè)務、光通訊業(yè)務、生物醫(yī)療及其他業(yè)務四大業(yè)務板塊。

激光雷達結構介紹

激光雷達即激光探測及測距系統(tǒng)，是通過發(fā)射激光束來探測目標位置、速度等特征量的雷達系統(tǒng)。按掃描維度，激光雷達可分為一維激光雷達、二維激光雷達和三維激光雷達。一維激光雷達通常應用于地理測繪、環(huán)境監(jiān)測等領域；二維/三維激光雷達則應用于近年來興起的手機面部掃描、自動駕駛/輔助駕駛等領域。按測距方法，激光雷達可分為ToF測距法1、FMCW測距法2和三角測距法3，其中ToF測距法與FMCW測距法能夠實現(xiàn)室外陽光下較遠的測程，是車載激光雷達的優(yōu)選方案。按掃描方式，激光雷達可分為整體旋轉的機械式激光雷達、收發(fā)模塊靜止的半固態(tài)激光雷達以及固態(tài)式激光雷達。按激光光源，激光雷達主要包括905nm激光雷達和1.5μm激光雷達。

從激光雷達的基本結構來看，激光雷達主要由光源系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、接收系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)四大部分構成。

A、光源系統(tǒng)

光源系統(tǒng)的作用是產(chǎn)生激光雷達所需的探測用激光。光源系統(tǒng)的核心部件包括激光器和發(fā)射透鏡組。激光器關鍵指標在于波長，通常會考量四個因素：人眼安全、與大氣相互作用、可選用的激光器以及可選用的光電探測器。目前業(yè)內主流采用905nm波長的半導體激光光源和1.5μm波長的光纖激光光源，905nm波長適用的光電探測器比1.5μm波長的更便宜，但1.5μm波長對人眼更安全，在大氣中損耗更小。由于各種激光器發(fā)射的激光束并不是絕對平行的，因此還需要一套發(fā)射透鏡組，其作用是改變激光器發(fā)射的激光束的發(fā)散角和光斑大小，使激光束與掃描系統(tǒng)適配并實現(xiàn)遠距離探測的目標。發(fā)射透鏡組一般由擴束透鏡和準直透鏡組成。

B、掃描系統(tǒng)

掃描系統(tǒng)的作用是把光源系統(tǒng)產(chǎn)生的激光束進行逐點掃描，讓激光束在不同時刻打在目標探測物的不同位置上。激光雷達的掃描技術根據(jù)有無機械轉動部件可分為機械式掃描、半固態(tài)掃描和固態(tài)掃描三種。

第一種是使用機械式掃描，掃描系統(tǒng)以一定速度旋轉，在水平方向采用機械360度旋轉掃描，在垂直方向采用定向分布式掃描，這種方法通常使用旋轉多面鏡來控制光束，其掃描速度快，抗光干擾能力強，但成本高、尺寸大、機械結構易損壞、掃描頻率長。

第二種是半固態(tài)掃描技術，具體可再細分為轉鏡式及MEMS（微機電系統(tǒng)）兩種方案。轉鏡式方案包括一維轉鏡方案及二維轉鏡方案，其中一維轉鏡方案雖克服了部分由于收發(fā)模塊旋轉對產(chǎn)品性能帶來的負面影響，但在成本控制方面存在一定劣勢；而二維轉鏡方案可以用相同數(shù)量的收發(fā)通道實現(xiàn)更高的等效線數(shù)，但由于二維轉鏡掃描系統(tǒng)的集成度較低，仍需進一步改進其光學系統(tǒng)控制機制及提高轉軸精度。MEMS（微機電系統(tǒng)）方案是把掃描系統(tǒng)的機械和光學部件集成到單個芯片上，利用半導體工藝生產(chǎn)，不需要機械式旋轉電機，而是以電的方式來控制光束，微鏡振動幅度很小，頻率高，成本低，尺寸小，但MEMS微鏡的幾何尺寸限制了其振蕩幅度，其視野有限，無法實現(xiàn)360度。

第三種是固態(tài)掃描技術，具體包括Flash方案和OPA（光學相控陣）方案，其中Flash方案在短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光，再以高度靈敏的接收器完成對環(huán)境周圍圖像的繪制，具備體積小、結構簡單、易過車規(guī)等優(yōu)點，但同時也存在探測距離較短等劣勢；OPA（光學相控陣）技術，它由元件陣列組成，通過控制每個元件發(fā)射光的相位和振幅來控制光束的方向，無需任何機械部件，其掃描速度快，精度高，可控制性好是它的優(yōu)點，但OPA芯片納米加工難度非常高，光信號覆蓋范圍有限，易受環(huán)境光干擾。

C、接收系統(tǒng)

接收系統(tǒng)的作用是接收不同時刻目標探測物不同位置反射回來的激光，并將其轉換成電信號，然后輸送到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

目前有兩種探測技術，一是直接探測法，也稱為能量探測法，利用光電探測器的光電轉換功能直接實現(xiàn)對光信號的信息解調。其優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，缺點是精度低，對噪聲敏感。

另外一種方法是相干探測法，也稱為外差探測法，即多了一路激光輸出，需要對信號進行混頻分析，其優(yōu)點是靈敏度和精度高，缺點是系統(tǒng)比較復雜。

接收系統(tǒng)主要包括濾光片、鏡頭、光電探測器等器件。光電探測器是核心器件，能把光能轉換成一種便于測量（電壓或電流）物理量的半導體器件，主要有頻帶寬、靈敏度高、線性輸出范圍寬、噪聲低等要求。鏡頭的大小影響探測的靈敏程度，濾光片的性能影響探測的噪聲大小。

D、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的作用是對信號進行處理，計算，完成三維圖像重構，獲得目標探測物的距離、空間角度和速度等信息，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)目前主要采用大規(guī)模集成電路和計算機進行處理，可利用FPGA（FieldProgrammableGateArray）技術、高速DSP等完成。

（3）光纖激光器結構介紹

光纖激光器是指用摻稀土元素的光纖作為增益介質的激光器，具有光束質量好、集約化程度高、電光轉換效率高、免調節(jié)、穩(wěn)定性和可靠性高等優(yōu)點。按諧振腔結構，光纖激光器分為F-P腔和環(huán)形腔等。按光纖結構，光纖激光器分為單包層光纖激光器和雙包層光纖激光器等。按輸出激光特性，光纖激光器分為連續(xù)光纖激光器和脈沖光纖激光器，其中脈沖光纖激光器根據(jù)其脈沖形成原理又可分為調Q脈沖光纖激光器、MOPA光纖激光器和鎖模超短脈沖光纖激光器。

典型的調Q脈沖光纖激光器主要由泵浦源、合束器、光纖光柵、聲光Q開關、有源光纖、隔離器等部件構成。

A、泵浦源

光纖激光器通常用半導體激光器作為泵浦源，對有源光纖進行泵浦，將有源光纖中處于基態(tài)能級的粒子（稀土離子）抽運到激態(tài)能級，從而實現(xiàn)有源光纖中的粒子數(shù)反轉（激態(tài)能級粒子數(shù)大于基態(tài)能級粒子數(shù)），形成激光振蕩或激光放大。泵浦源是光纖激光器的核心部件之一。

泵浦源中的主要元器件有半導體激光芯片，以及快軸準直鏡、慢軸準直鏡、偏振分束/合束器、反射鏡、聚焦透鏡、濾光片、光纖頭等光學元器件。光學元器件的損傷閾值、同軸精度、鍍膜參數(shù)、表面質量等光學性能參數(shù)直接影響泵浦光的輸出性能，其中快軸準直鏡是一種非球柱面微透鏡，技術難度大，全球范圍內僅少數(shù)幾家公司掌握快軸準直鏡的加工技術。

B、光纖

光纖分為有源光纖和無源光纖。有源光纖是一種在光纖中摻入稀土離子的特種光纖，是光纖激光器的核心部件之一，作為增益介質，其作用是實現(xiàn)泵浦光到信號光的能量轉換及在諧振腔內將信號光能量放大。無源光纖是一種不摻雜稀土離子的普通光纖，其作用是限制激光在光纖內部傳輸，并連接各個激光元器件。

C、光纖光柵

光纖光柵是一種通過相位掩膜法、駐波法或逐點寫入法等方法使光纖纖芯的折射率發(fā)生軸向周期性調制而形成的布拉格光柵，可以簡單理解為存在于光纖中的反射鏡。兩個光纖光柵構成了光纖激光器的諧振腔，其作用是篩選一定方向和特定波長的光子并進行放大。光纖光柵的參數(shù)決定了光纖激光器的輸出波長、帶寬。

D、合束器

合束器是利用光纖熔融拉錐技術，將多束光纖合成為一根光纖所形成的器件，它可以將多束較低功率的泵浦激光合成為一束更高功率的泵浦激光并耦合到有源光纖中。合束器是實現(xiàn)高功率單模塊光纖激光輸出的關鍵器件。

E、聲光Q開關

聲光Q開關是一種通過超聲波來控制激光強度變化的聲光器件，作為一種受控的可變損耗插入到光纖激光器腔內，起到Q開關的作用。通過調Q技術，光纖激光器能夠輸出高峰值功率的脈沖激光。

F、隔離器

隔離器是一種只允許單向光通過的光無源器件，其工作原理是利用磁光晶體法拉第旋轉效應的非互易性，使后向傳輸光能夠被隔離。隔離器的主要作用是降低后向傳輸光對光源和光路系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，從而維持光源和光路系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及延長光纖激光器的使用壽命。

激光雷達業(yè)務典型產(chǎn)品

激光雷達業(yè)務領域的產(chǎn)品主要包括激光雷達光源模組、激光雷達接收模組及激光雷達光學元器件。

工業(yè)激光業(yè)務典型產(chǎn)品

工業(yè)激光業(yè)務領域的產(chǎn)品主要包括半導體激光器元件、激光加工頭元件、光纖激光隔離器和其他工業(yè)激光元器件。

光通訊業(yè)務典型產(chǎn)品

光通訊業(yè)務領域的產(chǎn)品主要是光通訊光學元件，同時公司還根據(jù)客戶的需要對外提供光學鍍膜等服務。

生物醫(yī)療及其他業(yè)務典型產(chǎn)品

生物醫(yī)療及其他業(yè)務領域的產(chǎn)品主要包括生物醫(yī)療光學元器件及其他領域光學元器件，其中生物醫(yī)療光學元器件的主要產(chǎn)品包括生物熒光探測元器件、醫(yī)療鏡頭、內窺透鏡及其它生物醫(yī)療光學元器件（具體包括醫(yī)療透鏡、反射鏡、棱鏡、窗口片、分光棱鏡/光隔離器、平面組合件等）。

影響經(jīng)營模式的關鍵因素

激光光學元器件和激光模組產(chǎn)品的差異化需求和定制化的生產(chǎn)特點，是影響經(jīng)營模式的關鍵因素。對于智能手機等消費電子領域應用的光電子元器件，往往更加注重大規(guī)模生產(chǎn)能力和成本控制能力，而對于激光雷達、工業(yè)激光、光通訊、生物醫(yī)療等應用領域，對光電子元器件的技術指標要求較高，產(chǎn)品多樣化特征明顯，按照客戶提出的規(guī)格型號、技術參數(shù)進行定制化生產(chǎn)是主要的經(jīng)營模式。因此，掌握關鍵的光電子技術，采用定制化模式，衍生開發(fā)適用各領域所需的光電子元器件產(chǎn)品，可滿足客戶需求并有效集約企業(yè)資源。

主要產(chǎn)品的工藝流程

主要產(chǎn)品的工藝流程可以分為三大類型：以精密光學冷加工和鍍膜為主的元件類產(chǎn)品生產(chǎn)；涉及多種光學元件和機械件裝配（光機裝配）的器件類產(chǎn)品生產(chǎn)；涉及復雜機械、電子及光學件裝配（光機電裝配）的模組類產(chǎn)品生產(chǎn)。

元件類產(chǎn)品生產(chǎn)工藝主要為精密光學冷加工和鍍膜工藝，主要工序有切割、研磨、拋光、光刻掩模、鍍膜、膠合、鍵合、成品檢測等。激光光學元件產(chǎn)品的主要工藝流程如下：

器件類產(chǎn)品生產(chǎn)工藝主要為在元件類產(chǎn)品的精密光學冷加工基礎上，根據(jù)不同產(chǎn)品功能需求，對不同光學元件組裝，具體涉及磁體、機械件的裝配、調試、測試等工序。以光纖激光隔離器為例，該類產(chǎn)品的主要工藝流程如下：

模組類產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝與器件類產(chǎn)品較類似，但其涉及的“光、機、電”組裝工序在操作中更為復雜，且在生產(chǎn)過程中涉及的繞餌纖、光路組裝、測試等工序環(huán)節(jié)往往會更多。以1.5μm光纖激光雷達光源模組為例，該類產(chǎn)品的工藝流程如下：

行業(yè)政策支持情況：

光電子元器件是光電子技術的核心和關鍵，在國民經(jīng)濟與社會的發(fā)展中具有基礎性、戰(zhàn)略性的重要地位。近年來，有關部門陸續(xù)出臺相關產(chǎn)業(yè)政策，鼓勵光電子元器件行業(yè)及下游各應用行業(yè)的發(fā)展，光電子元器件作為下游應用領域的基礎和關鍵部件，將隨著下游應用領域的發(fā)展面臨更多的機遇。

該行業(yè)涉及的光電子技術是電子信息技術的一個分支，也是半導體技術、微電子技術、材料技術、光學、通信、計算機等多學科交叉產(chǎn)生的新技術，技術水平高，具有綜合性、高精度、應用領域廣泛等特點。光電子技術作為支撐高科技發(fā)展的核心技術之一，被廣泛應用于激光雷達、工業(yè)激光、光通訊、生物醫(yī)療、消費電子、半導體設備、科研、國防和航空航天等領域，在國民經(jīng)濟與社會的發(fā)展中具有基礎性、戰(zhàn)略性的重要地位。隨著下游光電產(chǎn)品的快速發(fā)展、升級換代速度不斷加快，產(chǎn)品越來越趨于小型化、數(shù)字化、功能集成化，也使得應用光電子技術生產(chǎn)的光電子元器件向集成化、多功能化、智能化的方向進一步發(fā)展。

光電子元器件行業(yè)發(fā)展至今已是傳統(tǒng)光電子制造業(yè)與現(xiàn)代信息技術相結合的產(chǎn)物，并受下游應用領域的影響。近年來，國務院、國家發(fā)改委、工信部等部門頒布了幾十項與光電子元器件行業(yè)及其下游應用行業(yè)發(fā)展相關的產(chǎn)業(yè)政策。隨著有關部門陸續(xù)出臺《產(chǎn)業(yè)關鍵共性技術發(fā)展指南（2017年）》《加強“從0到1”基礎研究工作方案》《基礎電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2021-2023年）》等相關重要產(chǎn)業(yè)政策，鼓勵光電子元器件行業(yè)及下游各應用行業(yè)的發(fā)展，極大拓展了下游應用領域的發(fā)展空間，推動了光電子元器件行業(yè)需求的增長，使得公司的主營業(yè)務收入取得了快速增長，由2020年的24,797.77萬元增長至2022年的60,320.09萬元。

近年來，新一代信息通信技術正推動汽車的電動化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化融合發(fā)展，自動駕駛已成為展現(xiàn)國家技術實力、創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)配套水平的新名片，呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的新格局。為了推動我國汽車產(chǎn)業(yè)電動化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化發(fā)展，國家有關部門陸續(xù)出臺了一系列重要產(chǎn)業(yè)政策。2017年開始，國務院、工信部、交通運輸部、發(fā)改委、科技部等部門陸續(xù)出臺了《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》《“十四五”國家信息化規(guī)劃》《“十四五”交通領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》等促進自動駕駛發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策。上述產(chǎn)業(yè)政策提出要大力發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車推進工程，到2020年，汽車DA（駕駛輔助）、PA（部分自動駕駛）、CA（有條件自動駕駛）系統(tǒng)新車裝配率超過50%，網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)裝配率達到10%，滿足智慧交通城市建設需求。到2025年，汽車DA、PA、CA新車裝配率達80%，其中PA、CA級新車裝配率達25%，高度和完全自動駕駛汽車將開始進入市場。同時提出遴選打造國家級車聯(lián)網(wǎng)先導區(qū)，加快智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路基礎設施建設、5G-V2X車聯(lián)網(wǎng)示范網(wǎng)絡建設，提升車載智能設備、路側通信設備、道路基礎設施和智能管控設施的“人、車、路、云、網(wǎng)”協(xié)同能力，加速了我國自動駕駛產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。國家對自動駕駛產(chǎn)業(yè)的大力扶持，將推動激光雷達及上游激光光學元器件和模組相關產(chǎn)業(yè)在未來快速發(fā)展。根據(jù)《2022年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021年全球激光雷達市場規(guī)模為21億美元，預計2025年將達到135.4億美元，2019年至2025年可實現(xiàn)的年均復合增速達64.63%。

在激光雷達領域方面，《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》提出要加快車載視覺系統(tǒng)、激光/毫米波雷達、多域控制器、慣性導航等感知器件的聯(lián)合開發(fā)和成果轉化；《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》提出到2025年，實現(xiàn)有條件自動駕駛的智能汽車達到規(guī)模化生產(chǎn)，實現(xiàn)高度自動駕駛的智能汽車在特定環(huán)境下市場化應用，促進車輛電子控制、高性能芯片、激光/毫米波雷達、微機電系統(tǒng)、慣性導航系統(tǒng)等自主知識產(chǎn)權軍用技術的轉化應用；《“十四五”國家信息化規(guī)劃》提出遴選打造國家級車聯(lián)網(wǎng)先導區(qū)，加快智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路基礎設施建設、5G-V2X車聯(lián)網(wǎng)示范網(wǎng)絡建設，提升車載智能設備、路側通信設備、道路基礎設施和智能管控設施的“人、車、路、云、網(wǎng)”協(xié)同能力，實現(xiàn)L3級以上高級自動駕駛應用。

在工業(yè)激光領域方面，《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》提出開展智能制造裝備創(chuàng)新發(fā)展行動，研發(fā)激光/電子束高效選區(qū)熔化裝備、激光選區(qū)燒結成形裝備等增材制造裝備；超快激光等先進激光加工裝備；數(shù)字化非接觸精密測量、在線無損檢測、激光跟蹤測量等智能檢測裝備和儀器。

在光通訊領域方面，《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》提出有序推進骨干網(wǎng)擴容，協(xié)同推進千兆光纖網(wǎng)絡和5G網(wǎng)絡基礎設施建設，推動5G商用部署和規(guī)模應用。

在生物醫(yī)療領域，《“十四五”醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出要重點發(fā)展新型醫(yī)學影像、體外診斷等領域的醫(yī)療器械。生物醫(yī)療光學元器件主要應用于內窺鏡、口腔掃描儀器、五分類血球分析儀、高通量基因測序儀、流式細胞儀、PCR檢測儀器、生物熒光探測儀器等醫(yī)療器械中，提高了儀器設備的檢測靈敏度與可靠性。

行業(yè)基本情況

20世紀80年代起，由于光電子產(chǎn)品市場規(guī)模不斷擴大，應用日益廣泛，形成了光電子產(chǎn)業(yè)的概念，并成為各國競相發(fā)展的熱點。光電子元器件是光電子技術的核心和關鍵，在國民經(jīng)濟與社會的發(fā)展中具有基礎性、戰(zhàn)略性的重要地位。隨著我國科技和經(jīng)濟的發(fā)展，光電子產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，光電子元器件的市場規(guī)模迅速擴大。根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，我國光電子器件產(chǎn)量由2007年的305.5億只（片、套）增長至2021年的12,314.1億只（片、套），復合增長率為30.22%。

行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢

激光光學元器件和激光模組產(chǎn)品品類眾多、下游應用廣泛。激光光學元器件和激光模組具有定制化、高毛利的特點，對下游產(chǎn)品的性能影響較大。行業(yè)內公司的規(guī)模一般都較小，產(chǎn)品分類多樣，多數(shù)公司產(chǎn)品涉及多個下游應用領域。總體來看，目前我國該行業(yè)內未形成絕對的行業(yè)龍頭企業(yè)，大部分企業(yè)均有各自專注的細分市場，公司在細分市場產(chǎn)品的性能及市場份額將直接決定公司的經(jīng)營業(yè)績及毛利潤水平。

未來，細分賽道的選擇及新產(chǎn)品的研發(fā)能力，對行業(yè)內企業(yè)的發(fā)展越來越重要。本行業(yè)創(chuàng)新特征主要體現(xiàn)在新技術的創(chuàng)新、應用和升級，未來的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)以下特點：

（1）光電子元器件將向集成化、多功能化、智能化的方向進一步發(fā)展

智能汽車、無人機、智能手機、安防攝像機等市場需求的高速成長帶動了光電子元器件產(chǎn)業(yè)的結構調整。各類終端產(chǎn)品向更加智能、更多功能、更加輕薄的方向發(fā)展，對各類光電子元器件提出了集成度更高、功能更全面、智能程度更高的要求。把光器件和電子器件集成在同一基片上的集成電路稱之為光電子集成電路。光電子集成電路技術不僅具備控制不同元件間的電子流動的能力，而且具備控制光子流動的能力。光器件有激光器、發(fā)光二極管、光調制器、光放大器，光開關、光耦合器、光波導、光分/合束器及各類列陣等；電器件有與光器件相搭配的驅動電路、控制電路、放大電路和其它電路等。通過不同光電器件之間的組合，再結合人工智能技術，實現(xiàn)不同功能的智能化光電子集成電路器件，以滿足不同應用的需求。未來，光電子元器件將向集成化、多功能化、智能化的方向進一步發(fā)展。（2）激光元器件將向更高的抗激光損傷閾值進一步發(fā)展

通過激光技術實現(xiàn)更高的功率和光束質量，是激光領域最為活躍的研究方向之一，其技術演進涉及薄膜、光學加工、膠合、器件設計和檢測等光電子多方面的技術環(huán)節(jié)。在強激光系統(tǒng)中，光電子元器件的光學薄膜具有重要作用。光學薄膜即使出現(xiàn)十分微小的瑕疵，也會導致輸出光束質量的下降，甚至引發(fā)激光系統(tǒng)的癱瘓。激光光學薄膜的抗損傷閾值是整個激光系統(tǒng)向高能量、高功率方向發(fā)展的關鍵瓶頸，也是影響激光系統(tǒng)使用壽命的決定性因素之一，是當今高功率激光技術的研究熱點之一。高功率激光光學薄膜的制備是一個工藝環(huán)節(jié)冗長、復雜的系統(tǒng)工程，包括薄膜設計理論、高純原材料控制、光電子元器件表面超精密加工、膜厚控制、檢測技術等內容，涉及多學科交叉。未來，光電子元器件將向更高的抗激光損傷閾值進一步發(fā)展，從而為生產(chǎn)更高功率的激光器提供重要支撐。

（3）光電子元器件是國家戰(zhàn)略實施的重要保障，未來仍是行業(yè)國產(chǎn)化的主戰(zhàn)場

光電子元器件因其處于科技創(chuàng)新的前沿陣地，應用十分廣泛，是許多國家重大戰(zhàn)略項目實施的關鍵所在。

在自動駕駛領域，中國車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度最快，戰(zhàn)略化程度最高。2020年2月，發(fā)改委、工信部等11個部委聯(lián)合印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，提出到2025年，中國標準智能汽車的技術創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、基礎設施、法規(guī)標準、產(chǎn)品監(jiān)管和網(wǎng)絡安全體系基本形成；展望2035到2050年，中國標準智能汽車體系全面建成、更加完善。2021年12月，中央網(wǎng)絡安全和信息化委員會印發(fā)《“十四五”國家信息化規(guī)劃》，提出開展車聯(lián)網(wǎng)應用創(chuàng)新示范，遴選打造國家級車聯(lián)網(wǎng)先導區(qū)，加快智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路基礎設施建設、5G-V2X4車聯(lián)網(wǎng)示范網(wǎng)絡建設，提升車載智能設備、路側通信設備、道路基礎設施和智能管控設施的“人、車、路、云、網(wǎng)”協(xié)同能力，實現(xiàn)L35級以上高級自動駕駛應用。未來自動駕駛對激光雷達及相關光電子元器件的國產(chǎn)化需求將呈現(xiàn)穩(wěn)定增長態(tài)勢。

在工業(yè)激光領域，高端激光裝備面向航空航天、高端裝備制造、電子、新能源、新材料、醫(yī)療儀器等國家重大需求。光電子元器件是高性能激光器的基礎，其應用了增透膜、反射膜、濾光膜、分光膜等光學薄膜技術，同時隔離器、合束器、聲光調制器等器件也是高性能激光器的重要組成部分。因此高端光電子元器件是支撐高性能激光器制造技術發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)之一。

在光通訊領域，光通訊網(wǎng)絡系統(tǒng)已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和新一代信息技術的關鍵基礎設施。圍繞光波處理和傳輸?shù)母黝惞怆娮釉骷嫵闪斯馔ㄓ嵪到y(tǒng)的技術基礎。具體而言，光有源器件實現(xiàn)了光通訊系統(tǒng)中光信號與電信號之間的轉換，被稱為光傳輸系統(tǒng)的心臟；光無源器件實現(xiàn)了光路的連接、分路、交換、隔離、合路、控制等，可改變光信號的傳播特性。國內企業(yè)在無源器件和中低端有源器件的市場份額較高，但是對于光芯片、高端有源器件仍有較大的提升空間。

在生物醫(yī)療領域，光電子元器件的應用逐步擴大，光電子元器件是許多高端生物醫(yī)療器械的核心組成部分，例如光學檢測因無創(chuàng)性和精準性等特點，已經(jīng)成為醫(yī)學診斷領域定性和定量判斷的最重要的技術之一，光電子元器件對于高端醫(yī)療設備的小型化和耐高溫性能等至關重要。2021年國務院印發(fā)的《關于推動公立醫(yī)院高質量發(fā)展意見》，提出推動云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、第五代移動通信（5G）、“互聯(lián)網(wǎng)+”等新一代信息技術與醫(yī)療服務深度融合，推動手術機器人等智能醫(yī)療設備和智能輔助診療系統(tǒng)的研發(fā)和應用。因此，高端光電子元器件的國產(chǎn)化也成為了我國推進高端醫(yī)療器械國產(chǎn)化的重要保障。

未來，隨著激光雷達、工業(yè)激光、生物醫(yī)療、光通訊等領域國產(chǎn)化進程的進一步推進，我國光電子元器件行業(yè)將迎來戰(zhàn)略機遇期，對高端、關鍵光電子元器件技術的突破和國產(chǎn)化將是我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。

（4）激光微光學技術正有力助推激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展

激光技術的應用和推廣不僅僅依賴于各類產(chǎn)生激光的激光器，同時也需要配套光學元器件對產(chǎn)生的激光進行調控，以達到對激光的精確和高效應用。利用微光學透鏡對激光進行整形，通過調節(jié)光斑參數(shù)，能實現(xiàn)對激光源產(chǎn)生的光束進行精密控制，從而在合適的時間把光束傳輸?shù)胶线m的位置以實現(xiàn)對光子的高效利用，滿足特定應用對激光光斑形狀、功率密度和光強分布的要求，開拓各類應用場景。光學整形后的光斑在眾多應用中表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢，如線光斑、面光斑在應用于激光焊接、剝離和退火等領域時可大幅提升加工效率；在應用于激光雷達時可以減少機械運動部件的使用，從而大幅提高系統(tǒng)可靠性和車規(guī)級穩(wěn)定性。激光光學元器件有力助推激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展，和半導體、消費電子等產(chǎn)業(yè)進一步融合，擁有廣闊的市場體量。

（5）激光雷達將向更廣闊的應用領域發(fā)展

隨著技術的不斷迭代以及成本的不斷下降，基于激光與光學技術的激光雷達應用空間正在不斷拓展。激光雷達最早被用于測距上。1969年7月美國第一次登月，人類首次利用激光測距測得了精確的地月距離。不過激光并沒有停留在測距這一單一的用途上，密集的激光束可以將被測物體的每一個細節(jié)都精確的建模還原，很快便被應用在了測繪、文物保護、3D建模等領域。將高精度的激光雷達安置在汽車、飛機甚至衛(wèi)星上可以對大范圍的地形地貌進行精確的還原，并且激光可以穿過狹窄的縫隙，因此在植被覆蓋的地表也能夠探測到植被下方的詳細地貌，激光雷達被廣泛用于測繪領域。

隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，自動駕駛概念也在飛速進步。隨著無人駕駛汽車配備激光雷達的前景被看好，越來越多的企業(yè)開始了車載激光雷達的研發(fā)，涌現(xiàn)出了Velodyne、Luminar、Ouster、速騰聚創(chuàng)、圖達通、法雷奧、禾賽科技、大疆覽沃等一眾激光雷達企業(yè)，激光雷達的成本也開始大幅度降低。目前，搭載激光雷達的汽車已經(jīng)逐漸實現(xiàn)量產(chǎn)。

激光雷達對于不同反射率的物體有不同的感知，而道路車道線、交通標識等多采用高反光率的涂層，因此通過激光雷達識別車道線等也是一種極佳的技術路線。在V2X技術中，路側感知設備也在積極探索對激光雷達的運用。憑借高精度的感知能力，固定在路側的激光雷達可以更準確地捕捉到車輛視覺盲區(qū)的行人等潛在障礙，通過V2X技術將視野盲區(qū)的潛在風險“告知”車輛，可以有效地避免有遮擋交叉路口側翻車輛等難以主動避免的安全隱患。路側的激光雷達等V2X硬件還可以在安防、智慧城市等更多領域發(fā)揮作用。

隨著激光雷達在自動（輔助）駕駛汽車上越來越多的被搭載，激光雷達也從測繪這樣的小眾市場進入了大眾消費市場，產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟，開始出現(xiàn)在了更多的領域。而激光雷達也不止在交通領域發(fā)力，在消費電子、VR游戲、機器人、物流車、室內建模等更多的領域有著很大的潛力，未來將有望出現(xiàn)在我們生活的更多場景中。

下游市場需求持續(xù)釋放，相關產(chǎn)品面臨較好的市場前景

光電子元器件在激光雷達、工業(yè)激光、光通訊、生物醫(yī)療、消費電子、半導體設備、科研、國防和航空航天等領域得到了廣泛的應用，下游行業(yè)發(fā)展前景廣闊，帶動了光電子元器件市場需求快速增長。光電子元器件作為下游應用領域的基礎和關鍵部件，將隨著下游應用領域的發(fā)展面臨更多的機遇。

在激光雷達領域，隨著自動駕駛技術的不斷升級，對于激光雷達性能的要求也將逐步提高。光電子元器件作為激光雷達上游的重要組成部分，對其精密度提出了新的更高要求。與此同時，隨著激光雷達在下游自動駕駛領域的廣泛運用，未來將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢，從而持續(xù)擴大對上游光電子元器件的需求。

在工業(yè)激光領域，在我國推動制造業(yè)轉型升級，發(fā)展智能制造戰(zhàn)略、高端裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的政策驅動下，光纖激光器朝著更高功率發(fā)展的趨勢越加明顯。高功率和超高功率光纖激光器市場的不斷擴大也帶動了高功率光電子元器件的市場需求。此外，受益于紫外激光器和超快激光器的技術發(fā)展及持續(xù)的市場滲透，未來紫外激光器和超快激光器的市場需求將進一步擴大，從而帶動相關光電子元器件的市場需求。

在光通訊領域，5G技術的商用和規(guī)模部署，推動了光通訊行業(yè)市場的擴容升級以及光收發(fā)模塊向更高傳輸速率的升級，也擴大了對上游光電子元器件的需求。數(shù)據(jù)中心的持續(xù)建設對光電子元器件的速率、帶寬等指標，均提出了新的更高要求，進一步推動了上游光電子元器件行業(yè)市場空間的擴大。

在生物醫(yī)療領域，受人口結構老齡化、生活品質改善、健康意識提高、醫(yī)療品質提升與技術進步等因素影響，激光診斷和激光治療的市場規(guī)模未來將持續(xù)擴大，從而推動上游光電子元器件行業(yè)市場空間的進一步擴大。

此外，隨著消費電子、半導體設備、科研、國防和航空航天等領域的蓬勃發(fā)展，也將推動上游光電子元器件行業(yè)市場空間的進一步擴大。

行業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中的地位和作用，與上、下游行業(yè)之間的關聯(lián)性

激光產(chǎn)業(yè)的上游主要包括材料、機械、數(shù)控、電源、輔助器材以及激光光學元器件和激光模組等，中游主要包括激光雷達、激光器、光模塊與子系統(tǒng)以及其他應用模塊與子系統(tǒng)，下游則包括激光設備的集成和具體領域的應用。光電子元器件行業(yè)位于激光產(chǎn)業(yè)鏈的上游，作為激光產(chǎn)業(yè)鏈中的關鍵部件，其性能對中下游的應用模塊和設備具有重要影響，在激光產(chǎn)業(yè)鏈中具有至關重要的地位。

光電子元器件行業(yè)的上游包括材料、機械、數(shù)控、電源、輔助器材等，上游原材料的品質、價格、供應的穩(wěn)定性直接影響光電子元器件行業(yè)相關產(chǎn)品的性能、成本及生產(chǎn)的穩(wěn)定性，而上游機械、數(shù)控、電源、輔助器材技術水平的提高也有助于光電子元器件行業(yè)相關產(chǎn)品性能的提升。光電子元器件行業(yè)的下游為具體的應用模塊和設備，隨著下游應用模塊和設備在各應用領域運用的不斷擴展，將持續(xù)推動光電子元器件行業(yè)市場空間的發(fā)展壯大。

激光產(chǎn)業(yè)鏈上下游的具體情況如下：

激光雷達行業(yè)概況

激光雷達是近年來因無人駕駛和服務型機器人的市場需求興起而蓬勃發(fā)展的新型傳感器。激光雷達憑借測量精度高、響應速度快、抗干擾性強等優(yōu)點，可幫助車輛定位實時位置信息，對于自動駕駛感知層準確性有顯著提升作用。2022年是自動駕駛開啟商業(yè)化的元年，隨著自動駕駛的政策法規(guī)、社會需求、道路測試與示范應用等不斷突破，自動駕駛的研發(fā)和商用進入發(fā)展關鍵期。

激光雷達行業(yè)發(fā)展趨勢

①激光雷達市場規(guī)模未來將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢

隨著激光雷達性能優(yōu)勢的不斷提升，產(chǎn)品價格隨規(guī)模量產(chǎn)而不斷下探，激光雷達行業(yè)市場規(guī)模未來將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢。根據(jù)《2022年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年全球激光雷達市場規(guī)模為21億美元，預計2025年將達到135.4億美元，2019年至2025年可實現(xiàn)的年均復合增速達64.63%。

近兩年來，自動輔助駕駛技術突飛猛進，隨著5G技術逐步落地，各大車企紛紛推出搭載ADAS6功能的新車型，ADAS各功能滲透率加速提升。隨著自動駕駛商業(yè)模式的逐步確立，全球該領域的激光雷達市場規(guī)模也將隨之高速增長。根據(jù)《2022年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年全球自動駕駛領域激光雷達市場規(guī)模為4.8億美元，預計2025年市場規(guī)模將達到35億美元，2019年至2025年可實現(xiàn)的年均復合增速達80.86%。

②生產(chǎn)性能符合車規(guī)要求且進行量產(chǎn)降本是激光雷達未來發(fā)展的主旋律

激光雷達系統(tǒng)精密且復雜，精細的光機設計和收發(fā)對準、微弱信號的靈敏探測和快速響應是實現(xiàn)探測目標的前提。為了實現(xiàn)最優(yōu)的探測效果，激光雷達不僅在開發(fā)過程中需要光、機、電等模塊的高度配合和協(xié)同優(yōu)化，而且還需要在生產(chǎn)過程中具有相匹配的高精度生產(chǎn)制造能力。而車規(guī)級激光雷達對安全性、可靠性、使用壽命、尺寸規(guī)格、可量產(chǎn)性都提出了更高要求。全球首款車規(guī)級量產(chǎn)雷達是lbeo和Valeo合作研發(fā)生產(chǎn)的SCALA，于2017年搭載在量產(chǎn)車型奧迪A8上。未來激光雷達廠商的競爭將更加圍繞技術迭代、提升性能、降低成本與配套汽車能力展開，生產(chǎn)性能符合車規(guī)且進行量產(chǎn)降本是激光雷達行業(yè)未來發(fā)展的主旋律。

③車規(guī)級激光雷達將由機械式向半固態(tài)、固態(tài)方向發(fā)展

按技術架構，激光雷達可分為整體旋轉的機械式激光雷達、收發(fā)模塊靜止的半固態(tài)激光雷達以及固態(tài)式激光雷達。機械式激光雷達因調試、裝配工藝復雜，生產(chǎn)周期長，成本居高不下，并且機械部件壽命不長，難以滿足苛刻的車規(guī)級要求。半固態(tài)激光雷達采取的方案包括轉鏡方案和MEMS方案，其中轉鏡方案保持收發(fā)模塊不動，讓電機在帶動轉鏡運動的過程中將光束反射至空間的一定范圍，從而實現(xiàn)掃描探測；MEMS方案則采用微振鏡來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式旋轉裝置，由微振鏡反射激光形成較廣的掃射角度和較大的掃射范圍。固態(tài)式激光雷達包括Flash方案和OPA方案，其中Flash方案短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光，再以高度靈敏的接收器完成對環(huán)境周圍圖像的繪制；OPA方案則采用多個光源組成陣列，通過控制各光源發(fā)射的時間差合成角度靈活、精密可控的主光束，在一定角度范圍內立體掃描物體。由于車載環(huán)境面臨顛簸、震動、高低溫等嚴苛環(huán)境，尤其在高速運行時，震動等對于可活動器件的穩(wěn)定運行帶來較大挑戰(zhàn)，長期來看車載級激光雷達的發(fā)展將順著可動器件趨近于0的方向，全固態(tài)將是激光雷達產(chǎn)品的長期發(fā)展方向。由于半固態(tài)和固態(tài)產(chǎn)品更容易滿足車規(guī)的可靠性要求，車規(guī)級激光雷達將由機械式向半固態(tài)、固態(tài)式方向發(fā)展。

④車規(guī)級激光雷達將由905nm向1.5μm發(fā)展

按激光光源，激光雷達主要包括905nm激光雷達和1.5μm激光雷達。905nm激光雷達可以直接選用價格較低的硅材質探測器，成本具有優(yōu)勢。但為了避免對人眼造成傷害，905nm激光雷達的發(fā)射功率和探測距離會受到限制，而1.5μm激光雷達不會對視網(wǎng)膜產(chǎn)生傷害，因此發(fā)射功率更大，探測距離也更遠。同時，1.5μm光線遠離可見光譜，不容易受到日光干擾。雖然1.5μm激光雷達需要使用成本更高的光纖激光器作為光源器件以及使用成本更高的銦鎵砷作為探測器的襯底材料，但隨著1.5μm激光雷達技術的不斷迭代，設計、工藝的不斷優(yōu)化，光源、探測器的成本均已大幅降低，鑒于1.5μm激光雷達探測距離遠、人眼安全、抗干擾能力強等優(yōu)勢，采用1.5μm激光雷達作為自動駕駛車輛的主雷達成為優(yōu)選方案，蔚來、沃爾沃、戴姆勒-奔馳、豐田、通用等車企紛紛選擇搭載1.5μm的光源的激光雷達。隨著搭載激光雷達的新能源車的數(shù)量快速增長，量產(chǎn)形成的規(guī)模化效應也將大幅降低成本。因此，1.5μm激光雷達因具備更好的安全性、更大的測距范圍和更優(yōu)的天氣適應性，是下一代技術發(fā)展方向。905nm激光雷達和1.5μm激光雷達的具體對比如下：

⑤激光雷達將向更高敏感度、更高分辨率、更高的信噪比和消光比的方向進一步發(fā)展

隨著自動駕駛技術的不斷升級，對于激光雷達的性能要求越來越高，需要達到更高的靈敏度、更高的分辨率和更高的信噪比，從而進一步提高對微弱信號的探測、得到更加細致的點云圖和降低干擾，提升自動駕駛的安全性。

車載激光雷達適用的測距方式分為兩類，TOF采用直接測量，F(xiàn)MCW則通過相干測量。

TOF通過直接測量發(fā)射激光與回波信號的時間差，結合光在空氣中的傳播速度得到目標物體的距離信息。

FMCW首先對激光光源進行調制（調頻/調幅/調相），將激光器發(fā)出的激光分為兩束，一束作為本振光，另一束照射到物體上返回后與本振光混頻干涉后形成一束新的激光信號，通過對該信號的測量和一系列的計算可反推出頻率差進而實現(xiàn)測距，同時基于光的波長變化（多普勒效應）可以測算出物體的徑向速度。

TOF測距原理簡單，可靠耐用，免去分析光波頻率差異的環(huán)節(jié)，響應速度快，在工業(yè)、消費電子、通信、軍工等領域已廣泛應用。目前在激光雷達領域，TOF是主流的測距方案。

FMCW測距性能優(yōu)異，這種方案優(yōu)勢明顯：信噪比高，測量精度和距離遠超TOF；抗干擾能力強；發(fā)射功率進一步降低，節(jié)能并減小對人眼的傷害；可呈現(xiàn)速度信息，助力自動駕駛算法實現(xiàn)更好的決策。

FMCW測距是激光雷達產(chǎn)品核心技術之一，激光雷達將向更高靈敏度、更高分辨率、更高信噪比和消光比的方向進一步發(fā)展。

（3）激光雷達行業(yè)發(fā)展態(tài)勢對光電子元器件行業(yè)的影響

作為一種新興的傳感器，激光雷達系統(tǒng)精密且復雜，不僅在開發(fā)過程中需要光、機、電等模塊的高度配合和協(xié)同優(yōu)化，而且還需要在生產(chǎn)過程中具有相匹配的高精度生產(chǎn)制造能力。隨著自動駕駛技術的不斷升級，對于激光雷達性能的要求也將逐步提高。光電子元器件作為激光雷達上游的重要組成部分，其精密度被提出了新的更高要求。與此同時，隨著激光雷達在下游自動駕駛領域的廣泛運用，未來將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢，從而持續(xù)擴大對上游光電子元器件的需求。

工業(yè)激光行業(yè)發(fā)展態(tài)勢及其對光電子元器件行業(yè)的影響

（1）工業(yè)激光行業(yè)概況

激光具有完全不同于普通光的性質，被譽為“最快的刀”“最準的尺”，被廣泛應用于工業(yè)領域。激光在工業(yè)上的應用主要體現(xiàn)在利用激光光束與物質相互作用的特性對材料進行加工處理。激光材料加工按激光光束對材料的作用效果劃分為：激光材料去除加工、激光材料增材加工、激光材料改性加工、激光材料微細加工以及其他加工。實現(xiàn)的具體方式包括：激光切割、激光焊接、激光鉆孔、激光打標、激光雕刻、激光清洗、激光增材制造等。激光在工業(yè)領域的應用實現(xiàn)了對傳統(tǒng)加工工藝的替代升級，成為現(xiàn)代高端制造的基礎性技術，帶領制造業(yè)進入光加工時代。近年來，受益于激光加工在工業(yè)各細分領域對傳統(tǒng)工藝的持續(xù)替代，全球激光設備市場規(guī)模由2018年的137.6億美元增長至2021年的210.1億美元，年均復合增速為15.15%。隨著激光加工應用的不斷深化以及激光清洗等新應用方向的發(fā)展，激光設備的銷售規(guī)模將持續(xù)增長，預計2022年全球激光設備銷售總額有望取得10.42%的增長，達到232億美元。

自2015年起，中國成為全球激光器最大的消費市場，隨著我國突破激光器核心技術，已實現(xiàn)激光器和核心光學器件的規(guī)模化生產(chǎn)，推動激光器成本及價格的下降，國內激光器和激光設備的市場空間快速增長，已處于全球主流地位。中國光纖激光器市場規(guī)模由2015年的40.7億元增長至2021年的124.8億元，年均復合增速為20.53%。隨著國內光纖激光器企業(yè)綜合實力的增強，國產(chǎn)光纖激光器功率和性能的進一步提高，預計2022年中國光纖激光器銷售總額有望取得7.37%的增長，達到134億元。

工業(yè)激光行業(yè)發(fā)展趨勢

①光纖激光器占比逐年增加，已成為主流激光器品種

激光市場規(guī)模在不斷擴大的同時，不同激光器市場分化也較為明顯，而光纖激光器因其由于兼顧電光轉換效率和光束質量取得了大力發(fā)展。受益于半導體激光器泵源技術和有源光纖制作工藝的發(fā)展，光纖激光器性能不斷提升，在工業(yè)應用領域表現(xiàn)出強大的市場競爭力，市場占比逐年增長，已占據(jù)激光器最大的市場份額，是當前主流激光器品種。根據(jù)《2022年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2021年光纖激光器在中國工業(yè)激光器的市場份額占比達到了68%。

②高功率和超高功率光纖激光器國產(chǎn)化率仍有進一步提升空間

光纖激光器根據(jù)輸出功率可分為小功率（1kW—3kW）、中功率（3kW—6kW）、高功率（6kW—10kW）和超高功率（大于10kW）。經(jīng)過十余年的研發(fā)生產(chǎn)，國內激光器生產(chǎn)企業(yè)在中、小功率光纖激光器領域國產(chǎn)化率已達到較高水平。近年來，在國內廠商不懈的努力下，已經(jīng)完成了部分高功率和超高功率光纖激光器產(chǎn)品的自主研發(fā)并投入市場使用，國產(chǎn)化率逐年提升。根據(jù)《2022年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2021年小功率、中功率、高功率和超高功率光纖激光器的國產(chǎn)化率分別為93.94%、90.21%、52.63%和59.26%，且預計2022年高功率和超高功率光纖激光器的國產(chǎn)化率可分別達到58.62%和64.10%。隨著光纖激光器在工業(yè)加工領域的應用范圍不斷擴展，對光纖激光器的功率、光束質量等性能參數(shù)的要求也越來越高，未來高功率和超高功率光纖激光器國產(chǎn)化率仍有進一步提升空間。

③紫外激光器的市場需求將進一步擴大

紫外激光器是指能夠產(chǎn)生紫外光束的激光器。根據(jù)波長范圍，激光可主要分為紅外激光、可見激光和紫外激光，其中，紫外激光的波長范圍在10nm~380nm之間。紫外激光波長較短、單光子能量很高，因此具有相干性高、熱影響小、加工效率高、對材料選擇沒有限制和成本較低等優(yōu)勢，具有較高的尺寸精度和邊緣質量，可應用于半導體材料加工、微光學元件制備等。根據(jù)《2022年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國紫外激光器的出貨量由2015年3,700臺增長至2021年的27,000臺，年均復合增速為39.27%，且預計2022年出貨量有望取得18.52%的增長，達到32,000臺。受益于紫外激光器的技術發(fā)展及持續(xù)的市場滲透，未來紫外激光器的市場需求將進一步擴大。

④超快激光器的市場需求將進一步擴大

激光器根據(jù)工作方式可分為連續(xù)激光器和脈沖激光器，脈沖激光器的脈沖時間可進一步分為毫秒、微秒、納秒、皮秒和飛秒，超快激光器是指脈沖時間在皮秒或以下的激光器。一般而言，脈沖時間越短，單一脈沖能量越高，脈沖寬度越窄，加工精度越高。由于超快激光器在工業(yè)領域具有高精度加工能力，近年來逐步得到下游廠商的青睞，市場規(guī)模持續(xù)擴大。根據(jù)《2022年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國超快激光器的市場規(guī)模由2015年的2.9億元增長至2021年的32.1億元，年均復合增速為49.29%，且預計2022年市場規(guī)模有望取得19.94%的增長，達到38.5億元。受益于超快激光器的技術發(fā)展及持續(xù)的市場滲透，未來超快激光器的市場需求將進一步擴大。

工業(yè)激光行業(yè)發(fā)展態(tài)勢對光電子元器件行業(yè)的影響

光纖激光器已成為主流激光器品種，且隨著光纖激光器在工業(yè)加工領域的應用范圍不斷擴展，未來高功率和超高功率光纖激光器國產(chǎn)化率仍有進一步提升空間。由于高功率和超高功率光纖激光器技術門檻高，主要圍繞創(chuàng)新能力、核心材料和器件展開。高功率和超高功率光纖激光器的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化是產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同進步的結果，需要泵源、隔離器、合束器等光電子元器件的支撐，光電子元器件直接決定了光纖激光器輸出的激光功率水平和性能參數(shù)，對光纖激光器產(chǎn)業(yè)升級意義重大，高功率和超高功率光纖激光器市場的不斷擴大也帶動了高功率光電子元器件的市場需求。此外，受益于紫外激光器和超快激光器的技術發(fā)展及持續(xù)的市場滲透，未來紫外激光器和超快激光器的市場需求將進一步擴大，從而帶動相關光電子元器件的市場需求。

光通訊行業(yè)發(fā)展態(tài)勢及其對光電子元器件行業(yè)的影響

（1）光通訊行業(yè)概況

信息產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，也是當前和今后國際產(chǎn)業(yè)技術競爭的制高點。光纖通信系統(tǒng)是信息產(chǎn)業(yè)基礎設施，產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游的光學材料、光電子元器件，中游為由多種光通訊器件封裝而成的光模塊與子系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)鏈下游一般為光通訊設備商、電信網(wǎng)絡運營商、數(shù)據(jù)中心及云服務提供商等。光通訊電子元器件根據(jù)功能的不同可劃分為有源器件和無源器件。有源器件用于光電信號的轉換，主要包括激光器、光調制器、光探測器、集成器件等；無源器件主要用于滿足光傳輸環(huán)節(jié)的光路調整、光路連接和光分路等功能，包括光隔離器、光分路器、光開關、光連接器、光背板、光濾波器等。不同物理類型的光通訊器件與模塊跟信息流的對應關系如下：

（2）光通訊行業(yè)發(fā)展趨勢

光通訊行業(yè)未來發(fā)展的主要趨勢有5G技術的商用和規(guī)模部署以及數(shù)據(jù)中心的建設等。5G技術的商用和規(guī)模部署方面，根據(jù)中國信息通信研究院發(fā)布的《中國5G發(fā)展和經(jīng)濟社會影響白皮書（2022年）》，截至2022年底，中國已開通5G基站數(shù)突破兩百萬個，未來隨著5G滲透率的逐步提高，相關的資本性支出將持續(xù)增加。數(shù)據(jù)中心建設方面，近年來中國數(shù)據(jù)中心總機架數(shù)量保持高速增長，根據(jù)Wind統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國數(shù)據(jù)中心總機架數(shù)量由2016年的124萬架增長至2021年的520萬架，年均復合增速為33.20%。隨著5G技術的商用和規(guī)模部署不斷深化以及數(shù)據(jù)中心的持續(xù)建設，預計光通訊行業(yè)將有良好的發(fā)展前景。

（3）光通訊行業(yè)發(fā)展態(tài)勢對光電子元器件行業(yè)的影響

5G技術的商用和規(guī)模部署，推動了光通訊行業(yè)市場的擴容升級以及光收發(fā)模塊向更高傳輸速率的升級，也擴大了對上游光電子元器件的需求。數(shù)據(jù)中心的持續(xù)建設對光電子元器件的速率、帶寬等指標，均提出了新的更高要求，進一步推動了上游光電子元器件行業(yè)市場空間的擴大。

生物醫(yī)療行業(yè)發(fā)展態(tài)勢對光電子元器件行業(yè)的影響

隨著技術的發(fā)展，激光在醫(yī)學上的應用已經(jīng)非常普遍，成為現(xiàn)代醫(yī)學基礎研究和臨床診治不可缺少的部分。從細分市場來看，激光在醫(yī)療行業(yè)的應用主要有激光診斷、激光治療和激光美容三個方面。其中，激光診斷以激光作為信息載體，激光治療和激光美容以激光作為能力載體。

激光醫(yī)療器械行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括激光光學元器件、聲光元器件、芯片、激光及光學軟件等，中游是各種醫(yī)療儀器設備，下游則是激光診斷、激光治療和激光美容的具體應用。在生物醫(yī)療領域，公司生產(chǎn)的流動室、生物熒光濾光片、固態(tài)光電倍增探測器等生物熒光探測元器件、醫(yī)療鏡頭及內窺透鏡等產(chǎn)品主要應用于內窺鏡、口腔掃描儀器、五分類血球分析儀、高通量基因測序儀、流式細胞儀、PCR檢測儀器、生物熒光探測儀器等醫(yī)療器械中，提高了儀器設備的檢測靈敏度與可靠性。

在生物醫(yī)療領域，激光器的應用日漸普及，從眼科（如近視矯正、視網(wǎng)膜修補等）外科（激光手術刀）到內科、婦科、耳鼻喉科、心血管科、皮膚科等，均已成為激光醫(yī)療器械的適用領域。根據(jù)《2022年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國激光醫(yī)療設備2021年市場規(guī)模為35.6億元，且預計2022年市場規(guī)模有望取得11.80%的增長，達到39.8億元。

受人口結構老齡化、生活品質改善、健康意識提高、醫(yī)療品質提升與技術進步等因素影響，激光診斷和激光治療的市場規(guī)模未來將持續(xù)擴大，從而推動上游光電子元器件行業(yè)市場空間的進一步擴大。

行業(yè)內的主要企業(yè)

（1）炬光科技

西安炬光科技股份有限公司成立于2007年，主要從事激光行業(yè)上游的高功率半導體激光光學元器件（“產(chǎn)生光子”）、激光光學元器件（“調控光子”）的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，目前正在拓展激光行業(yè)中游的光子應用模塊和系統(tǒng)（“提供解決方案”，包括激光雷達發(fā)射模組和紫外線光斑系統(tǒng)等）的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。

（2）Ingeneric德國

Ingeneric是世界知名的半導體激光器專用光學透鏡生產(chǎn)企業(yè)，與世界多家著名的半導體激光器生產(chǎn)企業(yè)建立了密切的合作關系，該公司的主要產(chǎn)品包括半導體激光快軸準直鏡、半導體激光慢軸準直鏡、微透鏡陣列、非球面透鏡以及平頂激光系統(tǒng)、模具系統(tǒng)組件、光學系統(tǒng)等。

（3）光庫科技

珠海光庫科技股份有限公司成立于2000年，2017年3月在深圳證券交易所上市（股票代碼：300620.SZ），主要產(chǎn)品包括各類光纖激光器件、光通訊器件以及鈮酸鋰調制器及光子集成產(chǎn)品等，產(chǎn)品主要應用于光纖激光器、光通訊、激光雷達、科研等領域。

（4）FISBA

FISBA是一家成立于1957年的全球領先的光學元件和系統(tǒng)供應商。公司總部位于瑞士圣加侖，在美國和德國有分公司，2020年在中國設立分公司負責亞洲業(yè)務。該公司主要產(chǎn)品包括半導體激光快軸準直鏡、半導體激光慢軸準直鏡、微型攝像頭、醫(yī)學內窺鏡的微光學元件及系統(tǒng)和其他光學元器件、半導體激光模塊及光學系統(tǒng)，主要應用領域包括生命醫(yī)學、視覺儀器、工業(yè)激光、國防和安防以及航空航天等。

（5）福晶科技

福建福晶科技股份有限公司成立于2001年，2008年3月在深圳證券交易所上市（股票代碼：002222.SZ），主要從事晶體元器件、精密光學元件和激光器件等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。該公司的主要產(chǎn)品包括晶體元器件、精密光學元件和激光器件等產(chǎn)品，主要應用于固體激光器、光纖激光器的制造，部分精密光學產(chǎn)品應用于光通訊、AR、激光雷達、半導體設備和科研等領域。

（6）騰景科技

騰景科技股份有限公司成立于2013年10月，2021年3月在上海證券交易所科創(chuàng)板上市（股票代碼：688195.SH），主要從事各類精密光學元件、光纖器件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。該公司主要產(chǎn)品包括平面光學元件、球面光學元件、模壓玻璃非球面透鏡、其他光學元件等精密光學元件；光纖器件產(chǎn)品則主要包括鍍膜光纖器件、準直器、聲光器件及其他光纖器件等。該公司產(chǎn)品主要應用于光通訊、光纖激光等領域，其他應用領域則包括量子信息科研、生物醫(yī)療、消費類光學等。

（7）Lumibird

Lumibird總部位于法國，是一家致力于高功率光放大器與光纖激光器的專業(yè)廠商。該公司的產(chǎn)品主要包括光纖激光器、光纖放大器、固體激光器、激光二級管和激光測距儀等，主要應用于雷達傳感、工業(yè)、通訊、國防航空、生物醫(yī)療以及科研等領域。

（8）Luminar美國

Luminar為車載激光雷達公司，于2020年在美國納斯達克證券交易所上市。該公司在1.5μm人眼安全波長激光雷達技術路線上有先發(fā)優(yōu)勢，可實現(xiàn)250m甚至更遠的探測距離，并且可提供配套的數(shù)據(jù)處理軟件。

（9）昂納科技

昂納科技（集團）有限公司成立于2000年10月，是一家提供高速通信及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡中的光無源網(wǎng)絡子器件、器件、模塊和子系統(tǒng)產(chǎn)品的專業(yè)供應商，致力于自主設計、制造、銷售產(chǎn)品，提供客戶化產(chǎn)品解決方案和高集成的子系統(tǒng)的封裝及基于客戶產(chǎn)品的設計和規(guī)格的產(chǎn)品。

（10）BKtel

法國BKtelPhotonics是激光雷達、電信、有線電視、光纖到戶、軍事、醫(yī)療、航空航天和實驗室應用的光纖放大器和光纖激光器的專業(yè)制造商。經(jīng)過20多年的發(fā)展，BKtelPhotonics的產(chǎn)品涵蓋了包括1μm、1.5μm和2μm波段的各種平臺。

（11）日本濱松光子學株式會社（簡稱濱松集團）

濱松集團是全球光子技術、光產(chǎn)業(yè)的領導者。自1953年成立以來，濱松集團將超過15000種光電產(chǎn)品銷往全球100多個國家和地區(qū)，這些產(chǎn)品被廣泛應用在生物醫(yī)療、高能物理、宇宙探測、精密分析、工業(yè)計測、民用消費等領域。多種產(chǎn)品以其優(yōu)異質量著稱并享有高市場占有率，如光電倍增管系列產(chǎn)品的市場占有率高達90%。目前，濱松集團在日本、中國、美國、德國、俄羅斯、意大利、南非、荷蘭、瑞士、丹麥、波蘭等國家和地區(qū)成立了分公司或事務所。

（12）Fabrinet（含子公司福建華科光電有限公司）

Fabrinet為美國紐約證券交易所上市公司（NYSE：FN.N），為知名的精密光學、機電及電子儀器等尖端產(chǎn)品及精密設備制造商。福建華科光電有限公司成立于1992年，是Fabrinet旗下子公司，主要從事投影顯示光學元件、晶體材料、精密光學元件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，主要產(chǎn)品包括民用顯示光學元件、激光晶體、精密儀器的光學元件和光通訊器件等。

（13）福建海創(chuàng)光電

成立于2016年3月，成立初期產(chǎn)品主要應用于光通訊、工業(yè)激光領域；2017年，公司開發(fā)出半導體激光慢軸準直鏡和光纖激光隔離器產(chǎn)品，進一步重點發(fā)展工業(yè)激光業(yè)務；2018年以來，公司開始研發(fā)激光雷達相關產(chǎn)品，將激光雷達業(yè)務作為重點拓展方向，逐漸成為Luminar、圖達通、AEye、Continental、Innoviz、速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、A公司等國內外主流激光雷達企業(yè)的供應商；同時隨著公司產(chǎn)品及研發(fā)水平的不斷提升，2019年底公司開始將生物醫(yī)療作為新的重點拓展方向，產(chǎn)品的應用領域不斷擴大。

編輯：黃飛

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