激光器產業鏈、分類及市場規模分析

激光器作為核心部件至關重要。

激光是指窄幅頻率的光輻射線通過受激反饋共振與輻射放大，產生的準直、 單色、相干的定向光束。自 20 世紀 60 年代初期激光技術誕生以來，帶動相關 制造業迅速發展，已經形成了一條龐大復雜的產業鏈。產業鏈上游是利用半導體 原材料、高端裝備以及相關的生產輔料制造激光芯片、光電器件等，是激光產業 的基石，準入門檻較高。產業鏈中游是利用上游激光芯片及光電器件、模組、光學 元件等作為泵浦源進行各類激光器的制造與銷售，包括直接半導體激光器、二氧 化碳激光器、固體激光器、光纖激光器等；下游行業主要指各類激光器的應用領 域，包括工業加工裝備、激光雷達、光通信、醫療美容等應用行業。

激光器為產業鏈核心中游環節的核心部件。激光器是激光的發生裝置，主要 由泵浦源和具有亞穩態能級的增益介質組成。激光器是利用受激輻射方法產生可 見光或不可見光的一種器件，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，居于整個激光產業鏈的核心中樞位置，其主要由光學系統、 電源系統、控制系統和機械機構四個部分組成，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。增益介質是光子產 生的源泉，通過吸收泵浦源產生的能量，使得增益介質從基態躍遷到激發態。

由 于激發態為不穩定狀態，此時，增益介質將釋放能量回歸到基態的穩態。在這個 釋能的過程中，增益介質產生出光子，且這些光子在能量、波長、方向上具有高度 一致性，它們在光學諧振腔內不斷反射，往復運動，從而不斷放大，最終通過反射 鏡射出激光，形成激光束。作為終端設備的核心光學系統，激光器的性能往往直 接決定激光設備輸出光束的質量和功率，是下游產業鏈激光設備中最核心的部件。

反無人機領域需求增加，激光反制優勢顯著。近年來低空飛行小型無人機的 威脅日益嚴峻，尤其是商業無人機為代表的“低慢小”目標被不法分子甚至恐怖分子 逐漸用于非法侵入限制區域、偷拍、炸彈襲擊、投遞放射性元素、非法販運等嚴重 威脅空中安全、重要設施安全的活動中，已經引起社會及公眾的廣泛關注。 毀傷小型無人機無需強大的火力，即便是輕武器也可以有效殺傷，但相比于 輕武器，激光反制手段則更加精準且迅速。由于小型無人機出沒環境的特殊性， 再加上激光反制系統有著無附帶損傷、打擊成本低、響應速度快等優點，使其成 為反無人機為代表的“低慢小”的低空目標的最佳選擇之一。

全球反無人機需求不斷擴大，預計 2029 年市場規模將達到 57.79 億美元。 近年來，在信息化戰爭的發展形勢下，無人機等新型裝備大量列裝改變了戰場的 游戲規則。隨著安全問題、領土爭端等的不斷爆發，導致全球軍用無人機需求不 斷擴大，從而反無人機需求也隨之增加。據 Polaris Market Research 調查，2021 年全球反無人機市場規模 8.43 億美元，預計 2022-2029 年以 31.7%的年均復合 增長率增長。

高功率半導體激光器國產化率較低，國產廠商迎來機遇。根據 Strategies Unlimited 的全球激光市場分析報告預測，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，增長率超過中下游各 類激光器的增長率，CAGR 為 8.1%。其中，用于固體激光器泵浦源的市場規模將 從 4.32 億美元增長至 7.27 億美元；用于光纖激光器核心器件的市場規模將從 4.44 億美元增長至 8.29 億美元。

光纖激光器因為成本低、轉化效率高、兼容性好、穩定性好等優點成為激光 器技術發展主流方向，市場增長迅速。從國內市場來看，根據《2021 中國激光產 業發展報告》和《2020 中國激光產業發展報告》數據顯示，我國光纖激光器市場 從 2015 年的 40.7 億元增長至 2021 年的 108.6 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 116.2 億元。我國 6kW 以下的中小功率光纖激光 器基本實現國產替代，6-10kW 和 10kW 以上的國產化率約為 60%，未來幾年國 產替代空間大。