一、半導(dǎo)體激光器綜述
激光器是利用受激輻射方法產(chǎn)生可見光或不可見光的器件，激光器構(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)，位于激光產(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)和機械機構(gòu)四大部分組成，其中光學(xué)系統(tǒng)主要由泵浦源（激勵源）、增益介質(zhì)（工作物質(zhì)）和諧振腔等光學(xué)器件材料組成。作為終端設(shè)備的核心光學(xué)系統(tǒng)，激光器的性能可以直接決定激光設(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。
激光器分類方式多樣，根據(jù)增益介質(zhì)的不同，激光器可以分為氣體激光器、液體激光器、固態(tài)激光器（含固體、半導(dǎo)體、光纖、混合）等。
激光器分類情況
資料來源：公開資料整理
半導(dǎo)體激光器屬于固態(tài)激光器的一種，是以半導(dǎo)體材料作為激光介質(zhì)，以電流注入二極管有源區(qū)為泵浦方式的激光二極管（以電子受激輻射產(chǎn)生光）。在各類激光器中，半導(dǎo)體激光器擁有最佳的能量轉(zhuǎn)化效率，（直接應(yīng)用的高功率半導(dǎo)體激光元器件的電光轉(zhuǎn)換效率最高可達到60-70%），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，并推動光纖激光及固體激光技術(shù)的迅速發(fā)展。
不同種類工業(yè)激光器指標對比情況
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二、半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)鏈
半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上、中、下游三個部分。上游主要為技術(shù)含量較高的半導(dǎo)體激光器外延材料生長和芯片制備；中游是不同形式的半導(dǎo)體激光器件封裝；下游是利用半導(dǎo)體激光器制備的各種激光應(yīng)用模組和激光設(shè)備。
半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)鏈
資料來源：公開資料整理
從下游終端應(yīng)用來看，半導(dǎo)體激光器憑借體積小、重量輕（常用產(chǎn)品體積僅僅為立方厘米量級）、效率高、壽命長、可靠性高（單片狀，具有牢固的機械結(jié)構(gòu)；高功率亦可實現(xiàn)上萬小時）、工業(yè)化程度高、成本低（同一片半導(dǎo)體晶圓上實現(xiàn)大量激光二極管芯片的集成）等優(yōu)勢，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。
半導(dǎo)體激光器下游應(yīng)用領(lǐng)域分布情況（單位：%）
資料來源：公開資料整理
三、半導(dǎo)體激光器行業(yè)現(xiàn)狀分析
近年來，全球半導(dǎo)體激光器市場規(guī)模穩(wěn)步提升。據(jù)Laser Focus World數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體激光器市場規(guī)模達到79.46億美元，同比增長18.17%。預(yù)計2022年市場規(guī)模約為87.0億美元。
2016-2022年全球半導(dǎo)體激光器行業(yè)市場規(guī)模及增速
資料來源：Laser Focus World，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
就細分市場高功率半導(dǎo)體激光器市場而言，隨著高功率半導(dǎo)體激光器的不斷發(fā)展，其作為直接光源應(yīng)用的光束質(zhì)量得到提升，在軍事領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。根據(jù)矩光科技招股書數(shù)據(jù)，2019-2025年全球高功率半導(dǎo)體激光元器件市場規(guī)模將從16.40億美元快速增長到28.21億美元。
2019-2025年全球高功率半導(dǎo)體激光器市場規(guī)模(億元)
資料來源：矩光科技招股書，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
四、半導(dǎo)體激光器行業(yè)競爭格局
半導(dǎo)體激光器主要市場參與者大多數(shù)是來自于歐美發(fā)達國家的行業(yè)巨頭，如美國相干公司、美國IPG光電、美國nLight和法國Lumibird等，普遍擁有二十年以上發(fā)展歷史、豐厚的技術(shù)儲備和人才積累，以及較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈上中下游布局；國內(nèi)激光行業(yè)企業(yè)如銳科激光、杰普特、聯(lián)贏激光等主要提供光纖激光器或激光設(shè)備，分布于產(chǎn)業(yè)鏈中下游，較少涉足上游激光元器件領(lǐng)域。
全球半導(dǎo)體激光器行業(yè)主要生產(chǎn)企業(yè)介紹
資料來源：公開資料整理
炬光科技半導(dǎo)體激光器業(yè)務(wù)綜合規(guī)模相對國外領(lǐng)先企業(yè)較小，但經(jīng)過十余年時間發(fā)展，公司已在高功率半導(dǎo)體激光領(lǐng)域積累了一定的技術(shù)優(yōu)勢和市場地位。從公司經(jīng)營情況來看，據(jù)年報數(shù)據(jù)，2021年炬光科技實現(xiàn)營業(yè)總收入4.76億元，凈利潤為0.68億元。業(yè)務(wù)方面，公司半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)營收1.99億元，占比41.82%。
2013-2021年炬光科技營業(yè)總收入及凈利潤情況
資料來源：公司公告，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
五、半導(dǎo)體激光器行業(yè)未來發(fā)展趨勢
1、顏值經(jīng)濟興起，激光醫(yī)美市場將迎來高速增長。由于美容和健康意識提高，老齡化人口及居民收入增加，全球醫(yī)美市場規(guī)模快速擴張。相較于傳統(tǒng)醫(yī)美，激光醫(yī)美這一類非介入式療法或微創(chuàng)療法見效快，恢復(fù)時間短，激光抗衰老、緊膚、提升、祛皺、各種無創(chuàng)、微創(chuàng)光療美容等也為普通消費者接受。未來激光醫(yī)美行業(yè)將迎來高速發(fā)展。根據(jù)Research and Markets數(shù)據(jù)，全球美容激光市場預(yù)計將從2020年的16.4億美元增長到2021年的19.3億美元，同比增長17.7%。該市場預(yù)計將在2025年達到32.8億美元，年復(fù)合增長率為14.2%。
2021-2025年全球美容激光行業(yè)市場規(guī)模及增速情況
資料來源：Research and Markets，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
2、半導(dǎo)體激光器是光纖激光器、固體激光器等多種光泵浦激光器的核心泵浦源。目前國內(nèi)高功率尤其萬瓦級光纖激光器國產(chǎn)化率較低，核心元器件進口替代正當(dāng)時。據(jù)統(tǒng)計，我國光纖激光器市場從2015年的40.7億元增長至2021年的124.8億元，預(yù)計2022年我國光纖激光器市場將會繼續(xù)保持增長達到138億元。
從細分市場結(jié)構(gòu)看，其中國產(chǎn)低功率光纖激光器技術(shù)成熟、成本較低，國產(chǎn)100W及以下低功率光纖激光器出貨量從2013年的1.3萬臺增長至2019年的12萬臺，國產(chǎn)化率99.01%，已經(jīng)基本實現(xiàn)國產(chǎn)替代。國產(chǎn)中功率光纖激光器自2014年問世后憑借價格優(yōu)勢快速搶占市場，國產(chǎn)化率迅速提高，2018年國產(chǎn)化率達到56.74%。在中高功率光纖激光器市場，得益于光纖激光器性能和效率的不斷提高，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合計出貨量超3000臺的，6kW國產(chǎn)光纖激光器已有超700臺的市場投放量。從整體看，高功率尤其萬瓦級激光器國產(chǎn)化率仍較低，未來亟需提高。
2014-2022年中國光纖激光器行業(yè)市場規(guī)模及增速
資料來源：公開資料整理
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