一、半導(dǎo)體激光器行業(yè)簡(jiǎn)介

半導(dǎo)體激光器是指以直接帶隙半導(dǎo)體材料構(gòu)成的Pn結(jié)或者Pin結(jié)作為工作物質(zhì)的一種小型化激光器，主要以半導(dǎo)體作為增益介質(zhì)，在導(dǎo)帶具有很高載流子濃度的情況下，實(shí)現(xiàn)帶間受激輻射，產(chǎn)生增益，半導(dǎo)體激光器屬于固態(tài)激光器的一種類型。

二、半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)鏈

半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)鏈主要包括外延結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與生長(zhǎng)、芯片設(shè)計(jì)與制備、器件模組設(shè)計(jì)與封裝和應(yīng)用等環(huán)節(jié)。半導(dǎo)體激光器外延片、芯片、器件和模組等的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量直接決定半導(dǎo)體激光器的性能。

我國(guó)半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用環(huán)節(jié)的激光設(shè)備制造業(yè)發(fā)展較快，但在技術(shù)門檻較高的中上游環(huán)節(jié)，部分企業(yè)擁有芯片制備或封裝能力，具備外延材料批量生產(chǎn)能力的企業(yè)更少。

在各類激光器中，半導(dǎo)體激光器具有波長(zhǎng)范圍較大、體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高、維護(hù)成本低、可集成性好等顯著優(yōu)點(diǎn)。一方面可以作為光纖激光器、固體激光器、氣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、波長(zhǎng)等方面的不斷突破，半導(dǎo)體激光器可直接應(yīng)用于先進(jìn)制造、醫(yī)療健康、測(cè)量傳感、國(guó)家戰(zhàn)略高技術(shù)等領(lǐng)域。

三、半導(dǎo)體激光器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

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(zhǎng)，醫(yī)療健康等新興領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)張，半導(dǎo)體激光器應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。同時(shí)，以光纖激光器為代表的固態(tài)激光器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)，半導(dǎo)體激光器作為泵浦源市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)定增長(zhǎng)。

2022年全球半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模為87.0億美元，較2021年增長(zhǎng)9.49%。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(zhǎng)以及醫(yī)療設(shè)備等新興應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)拓展，半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2025年全球半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模將超100億美元。

圖表：2018-2022年全球半導(dǎo)體激光器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模情況

根據(jù)不同的應(yīng)用方向，半導(dǎo)體激光器可以分為藍(lán)色激光、紅色鐳射和紅外激光等多種類型，從細(xì)分市場(chǎng)角度來看，紅外激光已經(jīng)成為主流半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，2021年全球紅外激光半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模為35億美元，約占市場(chǎng)總規(guī)模的43.8%，市場(chǎng)占比創(chuàng)造新高；其次藍(lán)色激光和紅色鐳射半導(dǎo)體激光器細(xì)分市場(chǎng)也在快速發(fā)展，同期兩者的市場(chǎng)規(guī)模分別達(dá)到16億美元和9億美元，占比約為20%和11.3%。

國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)起步較晚，但近年來發(fā)展迅猛，2022年我國(guó)半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到48.4億元（包含通信領(lǐng)域及下游光纖激光器廠商自產(chǎn)自用的激光器泵浦源等半導(dǎo)體激光器），預(yù)計(jì)未來將保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2027年將增長(zhǎng)至81.7億元。

圖表：2019-2022年中國(guó)半導(dǎo)體激光器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模情況

四、半導(dǎo)體激光器行業(yè)技術(shù)水平及特點(diǎn)

半導(dǎo)體激光器的技術(shù)水平主要體現(xiàn)在波長(zhǎng)、功率、電光轉(zhuǎn)換效率和可靠性等方面。

在波長(zhǎng)方面，砷化鎵基激光器的發(fā)光波長(zhǎng)范圍通常在610nm到1300nm，企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)的波長(zhǎng)范圍越廣，其產(chǎn)品能夠服務(wù)的應(yīng)用場(chǎng)景越廣闊。目前，國(guó)內(nèi)砷化鎵基激光器芯片廠商主要產(chǎn)品波段在780nm到1064nm的近紅外波段，主要應(yīng)用于先進(jìn)制造領(lǐng)域。

在功率方面，行業(yè)內(nèi)主要通過兩種方式提高半導(dǎo)體激光器的輸出功率，一是提高半導(dǎo)體激光器單個(gè)芯片的輸出功率，二是增加半導(dǎo)體激光器單巴條的發(fā)光點(diǎn)個(gè)數(shù)。以應(yīng)用較廣泛的808nm半導(dǎo)體激光器為例，目前單芯片產(chǎn)品的連續(xù)輸出功率可達(dá)15W，單巴條產(chǎn)品的脈沖輸出功率可達(dá)500W。以915nm半導(dǎo)體激光器為例，目前主流單芯片產(chǎn)品的連續(xù)輸出功率可達(dá)35W。

在電光轉(zhuǎn)換效率方面，紅外波段高功率半導(dǎo)體激光器最大電光轉(zhuǎn)換效率可達(dá)70%以上。

在可靠性方面，半導(dǎo)體激光器單芯片最長(zhǎng)壽命可達(dá)10萬小時(shí)；巴條疊陣連續(xù)工作壽命可達(dá)上萬小時(shí)，微秒級(jí)脈沖工作壽命可達(dá)3E9次。

《2024-2029年中國(guó)半導(dǎo)體激光器件行業(yè)深度調(diào)研及投資機(jī)會(huì)分析報(bào)告》由中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(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。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。