2022年炬光科技研究報(bào)告 產(chǎn)生光子、調(diào)控光子協(xié)同布局-全面進(jìn)軍激光雷達(dá)市場(chǎng)

2022年炬光科技研究報(bào)告產(chǎn)生光子、調(diào)控光子協(xié)同布局_全面進(jìn)軍激光雷達(dá)市場(chǎng)產(chǎn)生光子+調(diào)控光子協(xié)同布局，激光上游龍頭冉冉升起產(chǎn)生光子+調(diào)控光子協(xié)同布局，光子技術(shù)解決方案商水到渠成2007年9月，公司在西安成立，專注光子技術(shù)基礎(chǔ)科學(xué)的研究。2008年，公司首次推出半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品，并于2015年主導(dǎo)制定相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。2017年，公司并購(gòu)德國(guó)激光光學(xué)元器件、光子應(yīng)用模塊和系統(tǒng)研發(fā)及生產(chǎn)商LIMO。2021年12月，炬光科技在上交所科創(chuàng)板成功上市?？茖W(xué)家領(lǐng)銜，尖端技術(shù)和工藝壁壘形成深厚護(hù)城河公司創(chuàng)始人劉興勝曾任職美國(guó)康寧公司、美國(guó)相干公司、美國(guó)恩耐公司高級(jí)技術(shù)崗位。首席技術(shù)官Chung-enZah先生為L(zhǎng)imoGmbH執(zhí)行董事，曾任貝爾實(shí)驗(yàn)室高級(jí)科學(xué)家及光電集成研究組負(fù)責(zé)人以及Thorlabs，Inc半導(dǎo)體激光技術(shù)研究部高級(jí)總監(jiān)。在激光行業(yè)上游領(lǐng)城，公司持續(xù)積累，在共晶鍵合、激光產(chǎn)品的熱管理、激光產(chǎn)品的熱應(yīng)力控制、界面材料與表面工程、測(cè)試分析診斷、線光斑整形、光束轉(zhuǎn)換、光場(chǎng)勻化，晶圓級(jí)同步結(jié)構(gòu)化激光光學(xué)制造等研究深入，形成獨(dú)有的核心技術(shù)積淀。多重尖端技術(shù)和工藝加持下，公司生產(chǎn)的產(chǎn)品被應(yīng)用于全球頂尖的設(shè)備和場(chǎng)景，例如半導(dǎo)體激光器被應(yīng)用于擁有“人造太陽”之稱的國(guó)家慣性約束可控核聚變裝置項(xiàng)目、光場(chǎng)勻化器被應(yīng)用于世界頂級(jí)光刻機(jī)公司產(chǎn)品中。微光學(xué)晶圓降本、光場(chǎng)勻化技術(shù)全球領(lǐng)先，應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)一步拓寬公司于2017年5月收購(gòu)LIMO、獲其光子調(diào)控能力加持。LIMO深耕激光光學(xué)多年，具有全球領(lǐng)光的光子調(diào)控技采。LIMO的納米級(jí)精度折射型微透鏡陣列（ROE）技術(shù)，使其微光學(xué)產(chǎn)品對(duì)光能量的利用超90%。此外，公司基于光束轉(zhuǎn)換技術(shù)自研光束轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，將產(chǎn)能提高30%。深耕激光光學(xué)多年，高精度、強(qiáng)穩(wěn)定的光子調(diào)控技術(shù)全球領(lǐng)先。公司光場(chǎng)勻化器、光束轉(zhuǎn)換器等產(chǎn)品性能卓越，其多項(xiàng)參數(shù)優(yōu)于多個(gè)國(guó)際巨頭公司。其中，光場(chǎng)勻化器產(chǎn)品被應(yīng)用于國(guó)內(nèi)主要光刻機(jī)研發(fā)項(xiàng)目和樣機(jī)中，進(jìn)入ASML、臺(tái)積電等廠商的供應(yīng)鏈。12英寸玻璃微光學(xué)晶圓全球唯一制造商，單位成本顯著下降。公司通過品固級(jí)同步結(jié)構(gòu)化激光光學(xué)制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一次成型最大l2英寸（300mmx300mm）的玻璃微光學(xué)晶圓。公司成為了全球唯一能穩(wěn)定批量生產(chǎn)12英寸玻璃微光學(xué)晶圓的供應(yīng)商，僅用一塊玻璃微光學(xué)晶圓即可生產(chǎn)2.5萬個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的高精度ドA滲祛ル四ん？V王工！12大ス吸WM兒丁四四ワバの激光行業(yè)上游元器件市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng)，下游應(yīng)用百花齊放激光光學(xué)元件彌補(bǔ)短板，半導(dǎo)體激光器前景廣闊激光器行業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)，材料加工與光刻仍是最大應(yīng)用領(lǐng)城。全球激光器行業(yè)有望持續(xù)受益于下游激光設(shè)備規(guī)模增長(zhǎng)，據(jù)LaserFocusWorld數(shù)據(jù)，2015年至2020年，全球激光器銷售收入CAGR為10.52%。預(yù)計(jì)2021年該市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到184.8億美元。2019年全球激光器應(yīng)用領(lǐng)域中，材料加工與光刻是全球激光主要應(yīng)用市場(chǎng)，占比40.94%半導(dǎo)體激光器光束質(zhì)量有所不足，但光電轉(zhuǎn)換效率等方面優(yōu)勢(shì)顯著，經(jīng)過光學(xué)整形后有望彌補(bǔ)短板，在更多領(lǐng)城實(shí)現(xiàn)應(yīng)用半導(dǎo)體激光器具有光電轉(zhuǎn)換效率高、體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高、工業(yè)化程度高、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，但由于半導(dǎo)體激光器直接產(chǎn)生的光束質(zhì)量較差，所以應(yīng)用的領(lǐng)城受限，通常作為泵浦源出現(xiàn)在固態(tài)激光器中。在實(shí)際應(yīng)用中，一些場(chǎng)景并不需要高光束質(zhì)量的激光，只要滿足特定應(yīng)用所要求的光斑形狀、功率密度和光強(qiáng)分布即可。而激光光學(xué)產(chǎn)品恰好可以起到這一作用，經(jīng)過激光光學(xué)產(chǎn)品的整形，低光束質(zhì)量的半導(dǎo)體激光也可以在焊接，退火，激光雷達(dá)等領(lǐng)城應(yīng)用，完美彌補(bǔ)半導(dǎo)體激光器的不足，發(fā)揮該技術(shù)路線的優(yōu)勢(shì)。車載激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)元年已至，激光發(fā)射模組居關(guān)鍵地位激光器正由EEL向VCSEL演進(jìn)。目前常見的激光器主要包括半導(dǎo)體邊發(fā)射激光器（EEL）、半導(dǎo)體垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）以及光纖激光器等。VCSEL具有測(cè)試成本低、腔長(zhǎng)短、集成難度低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還能將發(fā)光功率密度提升了5-10倍，有望成為主流激光元器件。激光在汽車上的應(yīng)用不止于激光雷達(dá)，DMS、AR-HUD、激光大燈亦潛力無限。DMS領(lǐng)域：當(dāng)前可為DMS攝像頭提供近紅外光源主要有三種，即LED、EEL和VCSEL，其中，VCSEL的出射光更集中、光斑更對(duì)稱，在溫度漂移和腔面反射率上也更占優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)二維陣列。AR-HUD領(lǐng)域：MEMS微激光投影方案應(yīng)用微機(jī)電二維微型掃描振鏡及RGB三色激光以掃描方式成像，使得光學(xué)引擎大幅度簡(jiǎn)化，體積小巧，成像方面，具有高亮度、高對(duì)比度、色城廣，功耗低的特點(diǎn)。但技術(shù)不成熟，尚未規(guī)?；慨a(chǎn)。車載大燈領(lǐng)域：激光大燈具有極高的亮度和極好的方向性，相比LED大燈每瓦一百流明的亮度，目前的激光大燈已經(jīng)做到每瓦一百七十流明，且光束的發(fā)散性小，這不僅讓大燈的光線具有較強(qiáng)的穿透力，在惡劣天氣下仍有較好的照明效果，還賦予大燈更強(qiáng)的靈活性，結(jié)合一些微光學(xué)零部件可以投射各類圖形文宇實(shí)現(xiàn)人車，車和行人的交互。高端制造域激光器應(yīng)用廣泛，光刻是最高端應(yīng)用場(chǎng)景光刻是芯片制造的核心，其成本占據(jù)了整體加工成本的30%，耗費(fèi)時(shí)間約占整體加工時(shí)間的40%-60%。高端光刻機(jī)制造難度較大，當(dāng)前全球僅有四家公司有能力提供，其中炬光科技憑借先進(jìn)的光線調(diào)控、光場(chǎng)勻化技術(shù)，為規(guī)模最大的光刻機(jī)制造商荷蘭ASML公司供貨。醫(yī)美市場(chǎng)迎來發(fā)展良機(jī)，激光美容儀器“輕度介入”深受喜愛隨著居民生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)美容的需求逐步升級(jí)，同時(shí)隨著網(wǎng)紅經(jīng)濟(jì)的崛起，居民對(duì)容貌的心理需求日益提升。目前的激光美容儀可用于柔膚嫩膚、祛痣、除皺、脫毛等，澈光美容儀具備“輕度介入”的特點(diǎn)，產(chǎn)品具有創(chuàng)傷小、風(fēng)險(xiǎn)低等優(yōu)勢(shì)，日益成為醫(yī)用以及家用美容器械的寵兒，市場(chǎng)規(guī)模在前穩(wěn)步提升。全面進(jìn)軍中游市場(chǎng)，激光雷達(dá)打開千億空間上游元器件壁壘高筑，形成穩(wěn)健基本盤在半導(dǎo)體激光器領(lǐng)城，公司憑借前瞻的技術(shù)布局和領(lǐng)先的工藝優(yōu)勢(shì)形成強(qiáng)大壁壘。公司在半導(dǎo)體激光器領(lǐng)城可提供半導(dǎo)體激光器垂直陣列、微通道冷卻半導(dǎo)體激光疊陣、光纖耦合模塊、預(yù)制金錫薄膜陶瓷熱沉等。公司的GSO4系列傳導(dǎo)冷卻半導(dǎo)體激光器垂直陣列產(chǎn)品，可以在0.5%占空比的情況下實(shí)現(xiàn)峰值輸出功率750瓦，封裝之后重量?jī)H有2.3g體現(xiàn)了高超的技術(shù)工藝。用于封裝的金錫薄膜陶瓷熱沉長(zhǎng)期被海外公司如京瓷、日立等壟斷，公司基于超過10年的技術(shù)沉淀，解決了工藝中金屬融合以及導(dǎo)電導(dǎo)熱性能優(yōu)化和熱應(yīng)力控制問題，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。激光雷達(dá)核心模塊供應(yīng)商，多方合作加速車載業(yè)務(wù)發(fā)展通過車規(guī)級(jí)認(rèn)證，完善產(chǎn)品布局，厲兵稱馬布局激光雷達(dá)量產(chǎn)時(shí)代。公司汽車應(yīng)用相關(guān)產(chǎn)品與服務(wù)可劃分為微光學(xué)元器件、發(fā)射端光源模塊、組裝制造服務(wù)和解決方案三個(gè)層次；其中模組的價(jià)值量顯著高于元器件，是公司未來發(fā)力的主要方向；現(xiàn)已通過IATF16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證、德國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)VDA6.3過程審核，擁有車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)發(fā)射模組設(shè)計(jì)、開發(fā)、可靠性驗(yàn)證、批量生產(chǎn)等核心能力；公司的澈光發(fā)射模組溫蓋面光源和線光源兩大方向，面光源方面有Flash面光源模塊ALOI和基于VCSEL的AX系列。線光源產(chǎn)品中包含基于VCSEL的LX系列，以及基于EEL的LE系列。醫(yī)美、泛半導(dǎo)體產(chǎn)品業(yè)務(wù)蓄勢(shì)待發(fā)醫(yī)美和半導(dǎo)體是公司重點(diǎn)布局的另外兩大中游模組市場(chǎng)，具有較高的發(fā)展?jié)摿υ卺t(yī)美領(lǐng)域，公司的Vsilk系列專業(yè)用澈光脫毛模塊、Fariy系列專業(yè)用澈光無創(chuàng)溶脂模塊產(chǎn)品自2018年起開始量產(chǎn)，獲以全球知名醫(yī)療美容設(shè)備公司以色列飛頓為首的一眾國(guó)內(nèi)外重要客戶青睞。公司和英國(guó)知名醫(yī)療美容公司Cyden簽訂《排他協(xié)議》，獨(dú)家供應(yīng)醫(yī)療美容產(chǎn)品中的激光器，開發(fā)家用激光醫(yī)療業(yè)務(wù)，訂單折合人民幣約8億元。泛半導(dǎo)體市場(chǎng)，在光割領(lǐng)城，公司為客戶提供光制機(jī)曝光系統(tǒng)中的核心激光光學(xué)元器件廣場(chǎng)勻化器，是荷蘭ASML光學(xué)設(shè)備核心供應(yīng)商的重要供應(yīng)商。在晶圓退火領(lǐng)域，公司推出的DLightS系列半導(dǎo)體集成電路退火系統(tǒng)，已經(jīng)進(jìn)入上海微電子，北京華卓精科、韓國(guó)DIT等客戶供應(yīng)體系，在顯示面板生產(chǎn)領(lǐng)城，公司國(guó)體激光別離紫外線光斑系統(tǒng)可幫助企業(yè)提升產(chǎn)能30%以上，日前已經(jīng)取得國(guó)際主流面板廠商如韓國(guó)LG電子、京東方，日本夏普生產(chǎn)線中部分份額，固體激光退火紫外線光斑系統(tǒng)2020年已經(jīng)交付第一臺(tái)樣機(jī)，打破相干公司準(zhǔn)分子激光退火過去十年來在該領(lǐng)城的全球優(yōu)勢(shì)