激光芯片國(guó)產(chǎn)化率有望持續(xù)提升 激光芯片行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展分析

• 吳澳燕 2023年11月3日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 780 47
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激光芯片是Caltech開(kāi)發(fā)了一個(gè)微型硅芯片，名為NCI，使用了陣列的LIDAR(一種激光雷達(dá)，用于光探測(cè)和測(cè)距)傳感器，傳感器類似于激光雷達(dá)，可以感應(yīng)出物體的距離和大小。把這項(xiàng)技術(shù)融合到一個(gè)一平方毫米的芯片中，植入手機(jī)不再是夢(mèng)想。

激光芯片是Caltech開(kāi)發(fā)了一個(gè)微型硅芯片，名為NCI，使用了陣列的LIDAR(一種激光雷達(dá)，用于光探測(cè)和測(cè)距)傳感器，傳感器類似于激光雷達(dá)，可以感應(yīng)出物體的距離和大小。把這項(xiàng)技術(shù)融合到一個(gè)一平方毫米的芯片中，植入手機(jī)不再是夢(mèng)想。

半導(dǎo)體激光芯片處于激光器產(chǎn)業(yè)鏈上游，應(yīng)用于激光器泵浦源，是半導(dǎo)體激光器的核心器件，通常激光芯片的性能決定著激光設(shè)備輸出光束的質(zhì)量和功率，是整個(gè)半導(dǎo)體激光器的核心。

從工藝和原理上看，半導(dǎo)體激光芯片是采用半導(dǎo)體芯片制造工藝，通過(guò)電激勵(lì)源的方式，以半導(dǎo)體材料為增益介質(zhì)，將注入電流的電能激發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)諧振放大選模輸出激光，實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換功能。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國(guó)激光芯片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資前景預(yù)測(cè)研究報(bào)告》顯示：

激光是20世紀(jì)以來(lái)，繼原子能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)明，廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、制造、電子、娛樂(lè)等多個(gè)行業(yè)。目前，在中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌?chǎng)上激光加工設(shè)備占據(jù)最大市場(chǎng)份額達(dá)42%。

激光技術(shù)是光電技術(shù)的重要組成部分。近年來(lái)，隨著激光技術(shù)應(yīng)用的突飛猛進(jìn)，以激光器為基礎(chǔ)的激光產(chǎn)業(yè)在全球迅速發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、通訊、信息處理、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事、文化教育以及科研等方面。特別是在發(fā)達(dá)國(guó)家，汽車、飛機(jī)、微電子、鋼鐵等行業(yè)已開(kāi)始大規(guī)模地應(yīng)用激光加工技術(shù)。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年工業(yè)領(lǐng)域激光設(shè)備市場(chǎng)占比最大，達(dá)到62%;其次為信息領(lǐng)域激光設(shè)備市場(chǎng)，占比達(dá)22%;商業(yè)領(lǐng)域占比7%，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域占比4%，科研領(lǐng)域占比5%。光纖激光器在工業(yè)激光器中占比逐年增加，2021年達(dá)53%，是中國(guó)市場(chǎng)份額最大的工業(yè)激光器。氣體激光器達(dá)16%、固態(tài)激光器達(dá)15%、半導(dǎo)體/準(zhǔn)分子激光器達(dá)16%。

激光芯片行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展分析

從發(fā)展歷程上來(lái)看，中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)起步較晚，與國(guó)際知名激光產(chǎn)業(yè)巨頭還有不小的差距。但隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)突破激光器核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)激光器和核心芯片的規(guī)?；a(chǎn)，推動(dòng)國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

激光芯片的生產(chǎn)工藝要求高、具有技術(shù)壁壘。半導(dǎo)體激光芯片一般包括襯底、光限制層、有源層、包層、接觸層，鈍化層以及電極等。其中，與有源層對(duì)應(yīng)的位置用于發(fā)光。能量光子注重激光芯片發(fā)光的功率，通常需要在半導(dǎo)體激光芯片兩端面鍍膜，其中， 出光面鍍低反射膜(AR)，提高透光率，減小對(duì)出射光線的削弱，而后端面則鍍高反射膜 (HR)，減少漏光，以提高輸出功率。在芯片前道工藝生產(chǎn)完畢后，芯片的解理鍍膜、腔面鈍化等工藝直接決定芯片的發(fā)光功率上限。

長(zhǎng)光華芯核心主營(yíng)產(chǎn)品為高功率半導(dǎo)體激光芯片，當(dāng)前正逐步往器件、模塊、直接半導(dǎo)體激光器進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈縱向延伸，同時(shí)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)橫向擴(kuò)展，建立高效率VCSEL激光芯片和高速光通信芯片兩大產(chǎn)品平臺(tái)，形成了“縱向+橫向”的業(yè)務(wù)布局。

整體看，半導(dǎo)體激光芯片具有較高的技術(shù)壁壘，目前核心激光芯片等領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化率處于較低水平，但未來(lái)隨著長(zhǎng)光華芯、武漢銳晶等國(guó)內(nèi)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展和開(kāi)拓，半導(dǎo)體激光芯片國(guó)產(chǎn)化率有望持續(xù)提升。

從中期視角來(lái)看，制造業(yè)人均產(chǎn)值提高需借助激光自動(dòng)化設(shè)備來(lái)完成。根據(jù) Wind 數(shù)據(jù)，和美國(guó)、日本等 發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)制造業(yè)人均產(chǎn)值仍處于低水平。且根據(jù)前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人數(shù)據(jù)，激光在中國(guó)制造業(yè)所占比重為 30%，與美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距。激光自動(dòng)化設(shè)備在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用可以提高工業(yè)生產(chǎn)效率， 從而提高制造業(yè)人均產(chǎn)值，使制造業(yè)真正實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。因此，未來(lái)我國(guó)人均 GDP 若要趕超美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家， 必須繼續(xù)提高激光在制造業(yè)中的使用比重。

我國(guó)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確提出要“實(shí)施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程，加快補(bǔ)齊基礎(chǔ)零部件及元器件、基礎(chǔ)軟件、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)等瓶頸短板”，“集中優(yōu)勢(shì)資源攻關(guān)關(guān)鍵元器件零部件等領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)”。這意味著我國(guó)已蓄勢(shì)待發(fā)，謀劃補(bǔ)齊短板。

伴隨著我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化和智能化水平的提高、激光技術(shù)的不斷迭代以及工業(yè)制造對(duì)加工材質(zhì)、速率工藝的不同要求，激光設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景和需求量有望持續(xù)上升，半導(dǎo)體激光器及激光芯片需求亦隨之增長(zhǎng)。

本研究咨詢報(bào)告由中研普華咨詢公司領(lǐng)銜撰寫，在大量周密的市場(chǎng)調(diào)研基礎(chǔ)上，主要依據(jù)了國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、國(guó)家商務(wù)部、國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家經(jīng)濟(jì)信息中心、國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心、國(guó)家海關(guān)總署、全國(guó)商業(yè)信息中心、中國(guó)經(jīng)濟(jì)景氣監(jiān)測(cè)中心、中國(guó)行業(yè)研究網(wǎng)、全國(guó)及海外相關(guān)報(bào)刊雜志的基礎(chǔ)信息以及激光芯片行業(yè)研究單位等公布和提供的大量資料。

更多行業(yè)詳情請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國(guó)激光芯片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資前景預(yù)測(cè)研究報(bào)告》。報(bào)告對(duì)我國(guó)激光芯片行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、子行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了國(guó)內(nèi)外激光芯片行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。

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  2023-2028年中國(guó)激光芯片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資前景預(yù)測(cè)研究報(bào)告

  激光芯片是Caltech開(kāi)發(fā)了一個(gè)微型硅芯片，名為nanophotonic coherent imager（NCI），使用了陣列的LIDAR（一種激光雷達(dá)，用于光探測(cè)和測(cè)距）傳感器，傳感器類似于激光雷達(dá)，可以感應(yīng)出物體的...

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