一、半导体激光器行业简介
半导体激光器是指以直接带隙半导体材料构成的Pn结或者Pin结作为工作物质的一种小型化激光器,主要以半导体作为增益介质,在导带具有很高载流子浓度的情况下,实现带间受激辐射,产生增益,半导体激光器属于固态激光器的一种类型。
二、半导体激光器产业链
半导体激光器产业链主要包括外延结构设计与生长、芯片设计与制备、器件模组设计与封装和应用等环节。半导体激光器外延片、芯片、器件和模组等的技术水平和产品质量直接决定半导体激光器的性能。
我国半导体激光器产业链下游应用环节的激光设备制造业发展较快,但在技术门槛较高的中上游环节,部分企业拥有芯片制备或封装能力,具备外延材料批量生产能力的企业更少。
在各类激光器中,半导体激光器具有波长范围较大、体积小、寿命长、可靠性高、维护成本低、可集成性好等显著优点。一方面可以作为光纤激光器、固体激光器、气体激光器等多种光泵浦激光器的核心泵浦源使用,另一方面,随着半导体激光技术在功率、效率、亮度、寿命、波长等方面的不断突破,半导体激光器可直接应用于先进制造、医疗健康、测量传感、国家战略高技术等领域。
三、半导体激光器行业发展现状
随着全球智能化发展,智能设备、消费电子、新能源等领域对激光器的需求不断增长,医疗健康等新兴领域持续扩张,半导体激光器应用领域在不断扩大。同时,以光纤激光器为代表的固态激光器市场规模增长,半导体激光器作为泵浦源市场规模稳定增长。
2022年全球半导体激光器市场规模为87.0亿美元,较2021年增长9.49%。随着全球智能化发展,智能设备、消费电子、新能源等领域对激光器的需求不断增长以及医疗设备等新兴应用领域的持续拓展,半导体激光器市场规模将继续保持稳定增长。预计2025年全球半导体激光器市场规模将超100亿美元。
图表:2018-2022年全球半导体激光器行业市场规模情况

根据不同的应用方向,半导体激光器可以分为蓝色激光、红色镭射和红外激光等多种类型,从细分市场角度来看,红外激光已经成为主流半导体激光器产品,市场规模不断扩大,2021年全球红外激光半导体激光器市场规模为35亿美元,约占市场总规模的43.8%,市场占比创造新高;其次蓝色激光和红色镭射半导体激光器细分市场也在快速发展,同期两者的市场规模分别达到16亿美元和9亿美元,占比约为20%和11.3%。
国内半导体激光器市场起步较晚,但近年来发展迅猛,2022年我国半导体激光器市场规模达到48.4亿元(包含通信领域及下游光纤激光器厂商自产自用的激光器泵浦源等半导体激光器),预计未来将保持增长态势,2027年将增长至81.7亿元。
图表:2019-2022年中国半导体激光器行业市场规模情况

四、半导体激光器行业技术水平及特点
半导体激光器的技术水平主要体现在波长、功率、电光转换效率和可靠性等方面。
在波长方面,砷化镓基激光器的发光波长范围通常在610nm到1300nm,企业能够实现的波长范围越广,其产品能够服务的应用场景越广阔。目前,国内砷化镓基激光器芯片厂商主要产品波段在780nm到1064nm的近红外波段,主要应用于先进制造领域。
在功率方面,行业内主要通过两种方式提高半导体激光器的输出功率,一是提高半导体激光器单个芯片的输出功率,二是增加半导体激光器单巴条的发光点个数。以应用较广泛的808nm半导体激光器为例,目前单芯片产品的连续输出功率可达15W,单巴条产品的脉冲输出功率可达500W。以915nm半导体激光器为例,目前主流单芯片产品的连续输出功率可达35W。
在电光转换效率方面,红外波段高功率半导体激光器最大电光转换效率可达70%以上。
在可靠性方面,半导体激光器单芯片最长寿命可达10万小时;巴条叠阵连续工作寿命可达上万小时,微秒级脉冲工作寿命可达3E9次。
《2024-2029年中国半导体激光器件行业深度调研及投资机会分析报告》由中研普华产业研究院撰写,本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析,重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力,以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态,对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。






















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