一、半導體激光器綜述
激光器是利用受激輻射方法產生可見光或不可見光的器件，激光器構造復雜、技術壁壘較高，是大量光學材料和元器件組成的綜合系統，位于激光產業鏈的核心中樞位置，主要由光學系統、電源系統、控制系統和機械機構四大部分組成，其中光學系統主要由泵浦源（激勵源）、增益介質（工作物質）和諧振腔等光學器件材料組成。作為終端設備的核心光學系統，激光器的性能可以直接決定激光設備輸出光束的質量和功率，是下游激光設備最核心的部件。
激光器分類方式多樣，根據增益介質的不同，激光器可以分為氣體激光器、液體激光器、固態激光器（含固體、半導體、光纖、混合）等。
激光器分類情況
資料來源：公開資料整理
半導體激光器屬于固態激光器的一種，是以半導體材料作為激光介質，以電流注入二極管有源區為泵浦方式的激光二極管（以電子受激輻射產生光）。在各類激光器中，半導體激光器擁有最佳的能量轉化效率，（直接應用的高功率半導體激光元器件的電光轉換效率最高可達到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的迅速發展。
不同種類工業激光器指標對比情況
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二、半導體激光器產業鏈
半導體激光器產業鏈可以分為上、中、下游三個部分。上游主要為技術含量較高的半導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體激光器件封裝；下游是利用半導體激光器制備的各種激光應用模組和激光設備。
半導體激光器產業鏈
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從下游終端應用來看，半導體激光器憑借體積小、重量輕（常用產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，具有牢固的機械結構；高功率亦可實現上萬小時）、工業化程度高、成本低（同一片半導體晶圓上實現大量激光二極管芯片的集成）等優勢，半導體激光器被廣泛直接應用于材料加工、醫療、光通信、傳感、國防等領域。
半導體激光器下游應用領域分布情況（單位：%）
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三、半導體激光器行業現狀分析
近年來，全球半導體激光器市場規模穩步提升。據Laser Focus World數據，2021年全球半導體激光器市場規模達到79.46億美元，同比增長18.17%。預計2022年市場規模約為87.0億美元。
2016-2022年全球半導體激光器行業市場規模及增速
資料來源：Laser Focus World，華經產業研究院整理
就細分市場高功率半導體激光器市場而言，隨著高功率半導體激光器的不斷發展，其作為直接光源應用的光束質量得到提升，在軍事領域應用廣泛。根據矩光科技招股書數據，2019-2025年全球高功率半導體激光元器件市場規模將從16.40億美元快速增長到28.21億美元。
2019-2025年全球高功率半導體激光器市場規模(億元)
資料來源：矩光科技招股書，華經產業研究院整理
四、半導體激光器行業競爭格局
半導體激光器主要市場參與者大多數是來自于歐美發達國家的行業巨頭，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展歷史、豐厚的技術儲備和人才積累，以及較為完善的產業鏈上中下游布局；國內激光行業企業如銳科激光、杰普特、聯贏激光等主要提供光纖激光器或激光設備，分布于產業鏈中下游，較少涉足上游激光元器件領域。
全球半導體激光器行業主要生產企業介紹
資料來源：公開資料整理
炬光科技半導體激光器業務綜合規模相對國外領先企業較小，但經過十余年時間發展，公司已在高功率半導體激光領域積累了一定的技術優勢和市場地位。從公司經營情況來看，據年報數據，2021年炬光科技實現營業總收入4.76億元，凈利潤為0.68億元。業務方面，公司半導體激光業務營收1.99億元，占比41.82%。
2013-2021年炬光科技營業總收入及凈利潤情況
資料來源：公司公告，華經產業研究院整理
五、半導體激光器行業未來發展趨勢
1、顏值經濟興起，激光醫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，全球醫美市場規模快速擴張。相較于傳統醫美，激光醫美這一類非介入式療法或微創療法見效快，恢復時間短，激光抗衰老、緊膚、提升、祛皺、各種無創、微創光療美容等也為普通消費者接受。未來激光醫美行業將迎來高速發展。根據Research and Markets數據，全球美容激光市場預計將從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%。該市場預計將在2025年達到32.8億美元，年復合增長率為14.2%。
2021-2025年全球美容激光行業市場規模及增速情況
資料來源：Research and Markets，華經產業研究院整理
2、半導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。目前國內高功率尤其萬瓦級光纖激光器國產化率較低，核心元器件進口替代正當時。據統計，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，預計2022年我國光纖激光器市場將會繼續保持增長達到138億元。
從細分市場結構看，其中國產低功率光纖激光器技術成熟、成本較低，國產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，國產化率99.01%，已經基本實現國產替代。國產中功率光纖激光器自2014年問世后憑借價格優勢快速搶占市場，國產化率迅速提高，2018年國產化率達到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化率仍較低，未來亟需提高。
2014-2022年中國光纖激光器行業市場規模及增速
資料來源：公開資料整理
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