超快激光器行業(yè)發(fā)展趨勢
發(fā)布時間：2020-09-04 17:22
從國內(nèi)用戶的視角來看，超快激光器的供應(yīng)商可分為兩類：一類是以通快、相干、NKT、光譜物理等為代表的海外激光器廠商，另一類是近幾年快速追趕的國內(nèi)廠商。
中國是全球最大的電子產(chǎn)品制造國，全球每年超過90%的手機和電腦生產(chǎn)自中國，面板、集成電路等高端產(chǎn)能也正在大規(guī)模向大陸轉(zhuǎn)移，可以說中國是超快激光應(yīng)用場景最多、市場空間最廣闊的地區(qū)。近年來中國的超快激光創(chuàng)業(yè)企業(yè)如雨后春筍，并且技術(shù)快速突破，進(jìn)口替代的大幕正在拉開。運用超快激光器可以實現(xiàn)哪些功能？
1、國內(nèi)占有優(yōu)勢：
中國將是超快激光器最大的應(yīng)用市場：超快激光高精度的特點，尤其適用于3C產(chǎn)品的制造，而中國是全球最大的3C產(chǎn)品的生產(chǎn)基地，每年全球超過90%的智能手機和筆記本電腦在中國生產(chǎn)，集成電路、面板的高端產(chǎn)能近年來也正大規(guī)模向國內(nèi)轉(zhuǎn)移，帶來了智能制造、精密制造的巨大應(yīng)用市場。
中國擁有全球最完整的工業(yè)體系：經(jīng)過過去幾十年的發(fā)展，中國形成了從上游材料到下游應(yīng)用的完整工業(yè)體系，使得設(shè)備的制造成本相對較低，加上國家政策支持，產(chǎn)研轉(zhuǎn)換環(huán)境大大改善，為超快激光器的產(chǎn)業(yè)化提供了良好的土壤，也使得國產(chǎn)超快激光器相對于進(jìn)口產(chǎn)品來說，可以有較大的性價比優(yōu)勢。
高端人才的大規(guī)?；亓鳎涸诩す庑袠I(yè)，高端人才的回流在加快，這為超快激光的技術(shù)突破打下了人才基礎(chǔ)。目前國內(nèi)的超快激光生產(chǎn)廠商如華日激光、安揚激光等都是由海外歸國人才所創(chuàng)立。良好的創(chuàng)業(yè)環(huán)境和各種地方政策大力支持，使得海外高端人才回國發(fā)展，正在成為一種大趨勢。
2015-2018年國產(chǎn)超快激光器銷售數(shù)量
超快激光器的兩大核心訴求：高穩(wěn)定性的超短脈沖、高脈沖能量。可以利用鎖模技術(shù)獲得超短脈沖，利用CPA放大技術(shù)獲得高脈沖能量，其中涉及的核心部件包括振蕩器、展寬器、放大器和壓縮器等。
飛秒激光器結(jié)構(gòu)示意圖
超快激光器的芯片、特種光纖、布拉格光柵、泵浦源等，大多由專業(yè)的電子制造企業(yè)生產(chǎn)。芯片（20%-30%）+光纖（15%-20%）+泵浦源（20%）占了超快激光器總成本的約70%，該領(lǐng)域比較知名的公司包括芯片制造企業(yè)Lumentum、特種光纖制造企業(yè)。
2.芯片
激光芯片分為激光器芯片（發(fā)射端）和探測器芯片（接收端），其中，激光器芯片技術(shù)壁壘高，是光芯片中的“明珠”。從目前DFB/EML/VCSEL三大高端激光器芯片市場來看，美國和日本光器件廠商仍然占據(jù)市場主導(dǎo)，包括Finisar、Avago、三菱、Lumentum、II-VI等公司。2018年，Lumentum（原行業(yè)第二）以約18億美金的價格收購了Oclaro（原行業(yè)第三），兩者合并之后，銷售額一舉超過了Finisar（原行業(yè)第一），成為新的行業(yè)第一。近年來，受益于蘋果公司對用于3Dsensor的VCSEL激光器的海量需求，Lumentum與Finisar成為光器件行業(yè)內(nèi)最火熱的廠商。國內(nèi)具備VCSEL芯片量產(chǎn)制造能力的廠商主要是光迅科技和華芯半導(dǎo)體。此外，受到市場關(guān)注的芯片企業(yè)包括山東太平洋、深圳源國、國星光電、華工科技、三安光電及臺廠全新光電、晶元光電、環(huán)宇以及給蘋果供應(yīng)VCSEL芯片的穩(wěn)。
3、特種光纖
NKT公司是全球領(lǐng)先的高性能光纖激光器、光纖傳感系統(tǒng)和光子晶體纖維供應(yīng)商，全球超快光纖激光器所使用的光子晶體光纖被丹麥NKT公司占據(jù)大部分市場份額，NKT公司于2017年下半年收購瑞士超快激光制造商Onefive公司，開始大規(guī)模出貨飛秒激光器和皮秒激光器。此外，CorActive（已被大族激光收購）和Nufern（現(xiàn)為相干子公司）也具備特種光纖的生產(chǎn)能力。國內(nèi)公司中，安揚激光自建了光纖拉絲塔，可生產(chǎn)40余種各種用途的特殊光纖，擺脫了西方公司對光纖激光器產(chǎn)業(yè)鏈的控制。
4、光柵
脈沖展寬器和壓縮器需要一種特殊的反射型布拉格光柵。由于在光束傳播的方向上光柵的周期逐漸發(fā)生變化，當(dāng)光從一個方向入射時，激光脈沖將在時間上進(jìn)行展寬；當(dāng)光沿相反方向傳播時，激光脈沖將在時間上被壓縮。啁啾體布拉格光柵產(chǎn)品專為飛秒及皮秒脈沖展寬和壓縮而設(shè)計。美國OptiGrateCorp是啁啾體布拉格光柵技術(shù)（VBG）的先驅(qū)，在該領(lǐng)域占據(jù)全球領(lǐng)導(dǎo)地位。2017年OptiGrateCorp被全球光纖激光器龍頭IPG收購。此外，美國的ONDAX公司也具備制造布拉格光柵能力。目前國內(nèi)VBG生產(chǎn)商較少，依然需要大量從海外進(jìn)口，國內(nèi)的代理商包括上海昊量、筱曉光子等公司。
核心零部件是每家超快激光企業(yè)的必爭之地，未來隨著核心零部件技術(shù)的突破，國內(nèi)超快激光器的成本還有巨大的下降空間，國產(chǎn)超快的性價比有望進(jìn)一步提升。
國內(nèi)外超快激光核心零部件供應(yīng)商
隨著超快激光應(yīng)用場景不斷成熟落地，有望復(fù)制高功率光纖激光器進(jìn)口替代的道路。
應(yīng)用場景從高端向中低端下沉，超快激光加工設(shè)備的市場規(guī)?？焖僭鲩L：超快激光很有可能成為新一代精密加工的主流方式，超快激光器的國產(chǎn)化，將帶動其售價降低，隨著應(yīng)用場景越來越多，超快激光加工設(shè)備的投資機會有望先于激光器出現(xiàn)。
超快激光器的進(jìn)口替代：雖然目前中國超快激光器仍主要依賴進(jìn)口，但國內(nèi)激光器廠商在技術(shù)上進(jìn)步迅速，隨著關(guān)鍵技術(shù)的持續(xù)突破，國內(nèi)供應(yīng)商有望打開進(jìn)口替代的廣闊空間，隨著核心零部件的技術(shù)突破，優(yōu)秀的企業(yè)有望實現(xiàn)收入和毛利的雙增長。
下游新技術(shù)應(yīng)用帶來超快激光市場爆發(fā)的可能性：折疊屏、陶瓷外殼等滲透率的提升，有可能帶來超快激光市場爆發(fā)。
