超快激光器行业发展趋势
发布时间：2020-09-04 17:22
从国内用户的视角来看，超快激光器的供应商可分为两类：一类是以通快、相干、NKT、光谱物理等为代表的海外激光器厂商，另一类是近几年快速追赶的国内厂商。
中国是全球最大的电子产品制造国，全球每年超过90%的手机和电脑生产自中国，面板、集成电路等高端产能也正在大规模向大陆转移，可以说中国是超快激光应用场景最多、市场空间最广阔的地区。近年来中国的超快激光创业企业如雨后春笋，并且技术快速突破，进口替代的大幕正在拉开。运用超快激光器可以实现哪些功能？
1、国内占有优势：
中国将是超快激光器最大的应用市场：超快激光高精度的特点，尤其适用于3C产品的制造，而中国是全球最大的3C产品的生产基地，每年全球超过90%的智能手机和笔记本电脑在中国生产，集成电路、面板的高端产能近年来也正大规模向国内转移，带来了智能制造、精密制造的巨大应用市场。
中国拥有全球最完整的工业体系：经过过去几十年的发展，中国形成了从上游材料到下游应用的完整工业体系，使得设备的制造成本相对较低，加上国家政策支持，产研转换环境大大改善，为超快激光器的产业化提供了良好的土壤，也使得国产超快激光器相对于进口产品来说，可以有较大的性价比优势。
高端人才的大规模回流：在激光行业，高端人才的回流在加快，这为超快激光的技术突破打下了人才基础。目前国内的超快激光生产厂商如华日激光、安扬激光等都是由海外归国人才所创立。良好的创业环境和各种地方政策大力支持，使得海外高端人才回国发展，正在成为一种大趋势。
2015-2018年国产超快激光器销售数量
超快激光器的两大核心诉求：高稳定性的超短脉冲、高脉冲能量。可以利用锁模技术获得超短脉冲，利用CPA放大技术获得高脉冲能量，其中涉及的核心部件包括振荡器、展宽器、放大器和压缩器等。
飞秒激光器结构示意图
超快激光器的芯片、特种光纤、布拉格光栅、泵浦源等，大多由专业的电子制造企业生产。芯片（20%-30%）+光纤（15%-20%）+泵浦源（20%）占了超快激光器总成本的约70%，该领域比较知名的公司包括芯片制造企业Lumentum、特种光纤制造企业。
2.芯片
激光芯片分为激光器芯片（发射端）和探测器芯片（接收端），其中，激光器芯片技术壁垒高，是光芯片中的“明珠”。从目前DFB/EML/VCSEL三大高端激光器芯片市场来看，美国和日本光器件厂商仍然占据市场主导，包括Finisar、Avago、三菱、Lumentum、II-VI等公司。2018年，Lumentum（原行业第二）以约18亿美金的价格收购了Oclaro（原行业第三），两者合并之后，销售额一举超过了Finisar（原行业第一），成为新的行业第一。近年来，受益于苹果公司对用于3Dsensor的VCSEL激光器的海量需求，Lumentum与Finisar成为光器件行业内最火热的厂商。国内具备VCSEL芯片量产制造能力的厂商主要是光迅科技和华芯半导体。此外，受到市场关注的芯片企业包括山东太平洋、深圳源国、国星光电、华工科技、三安光电及台厂全新光电、晶元光电、环宇以及给苹果供应VCSEL芯片的稳。
3、特种光纤
NKT公司是全球领先的高性能光纤激光器、光纤传感系统和光子晶体纤维供应商，全球超快光纤激光器所使用的光子晶体光纤被丹麦NKT公司占据大部分市场份额，NKT公司于2017年下半年收购瑞士超快激光制造商Onefive公司，开始大规模出货飞秒激光器和皮秒激光器。此外，CorActive（已被大族激光收购）和Nufern（现为相干子公司）也具备特种光纤的生产能力。国内公司中，安扬激光自建了光纤拉丝塔，可生产40余种各种用途的特殊光纤，摆脱了西方公司对光纤激光器产业链的控制。
4、光栅
脉冲展宽器和压缩器需要一种特殊的反射型布拉格光栅。由于在光束传播的方向上光栅的周期逐渐发生变化，当光从一个方向入射时，激光脉冲将在时间上进行展宽；当光沿相反方向传播时，激光脉冲将在时间上被压缩。啁啾体布拉格光栅产品专为飞秒及皮秒脉冲展宽和压缩而设计。美国OptiGrateCorp是啁啾体布拉格光栅技术（VBG）的先驱，在该领域占据全球领导地位。2017年OptiGrateCorp被全球光纤激光器龙头IPG收购。此外，美国的ONDAX公司也具备制造布拉格光栅能力。目前国内VBG生产商较少，依然需要大量从海外进口，国内的代理商包括上海昊量、筱晓光子等公司。
核心零部件是每家超快激光企业的必争之地，未来随着核心零部件技术的突破，国内超快激光器的成本还有巨大的下降空间，国产超快的性价比有望进一步提升。
国内外超快激光核心零部件供应商
随着超快激光应用场景不断成熟落地，有望复制高功率光纤激光器进口替代的道路。
应用场景从高端向中低端下沉，超快激光加工设备的市场规模快速增长：超快激光很有可能成为新一代精密加工的主流方式，超快激光器的国产化，将带动其售价降低，随着应用场景越来越多，超快激光加工设备的投资机会有望先于激光器出现。
超快激光器的进口替代：虽然目前中国超快激光器仍主要依赖进口，但国内激光器厂商在技术上进步迅速，随着关键技术的持续突破，国内供应商有望打开进口替代的广阔空间，随着核心零部件的技术突破，优秀的企业有望实现收入和毛利的双增长。
下游新技术应用带来超快激光市场爆发的可能性：折叠屏、陶瓷外壳等渗透率的提升，有可能带来超快激光市场爆发。
