• 功能特点

  精准激光器通常是指通过受激辐射放大原理产生高方向性、高单色性、高相干性及高能量密度的激光束,并可以在一定程度上完成微米级甚至纳米级加工精度、测量精度或控制精度的激光器件及其应用系统。精准激光器行业专注于激光技术的精密化与专用化,服务于科研、高端制造、通信等领域,是光电子产业的核心分支之一。

  与传统激光器相比,精准激光器的技术侧重点并非单纯追求功率输出,而是聚焦于激光参数的极致调控能力,以实现高精度、高可控性的应用目标。从功率量级来看,精准激光器的输出功率通常处于百瓦级别,部分特定波长产品甚至低至毫瓦级别;但与之相对应的是,为实现精准的效果,其对线宽、噪声水平、运行稳定性等核心性能指标提出了更为严苛的要求。

  精准激光器产业链条清晰,覆盖“上游核心部件—中游研发制造—下游高端应用”的完整闭环,具体结构如下:

  上游核心部件:聚焦高壁垒核心部件,包括光学材料(如YAG晶体、特种光纤)、光学元器件(如振镜、光栅)以及精密机械和电源系统。这些部件的质量和精度直接决定了激光器的性能,尤其在高端市场,对光学元器件的技术方面的要求极为严苛。

  中游研发制造:以激光器研发为核心,通过精准调控波长、线宽、噪声等参数,实现微米级至纳米级的加工与测量能力。国内企业如频准激光在量子科技领域占据领头羊,推动半导体等关键行业的国产化替代。

  下游高端应用:精准激光器主要使用在于量子计算、量子精密测量、晶圆制造与量检测、激光干涉曝光等前沿科研与高端工业领域。其精密加工能力对提升半导体设备国产化率、保障供应链安全具备极其重大意义。

  激光技术是支撑现代制造业转变发展方式与经济转型的核心先进的技术,在推动产业提质增效、迈向高端化的进程中发挥着无法替代的作用,激光产业也因此成为国家长期聚焦、重点扶持的战略性新兴起的产业。而精准激光器作为激光技术的尖端分支,其纳米级加工能力与参数调控水平,更是直接决定了量子计算、晶圆制造等前沿领域的技术突破效率。

  为推动包括精准激光器在内的激光产业以及下游量子科技与半导体产业的发展,增强产业创造新兴事物的能力和国际竞争力,近年来国家有关部门出台了一系列政策来支持该产业的发展。如《计量发展规划(2021-2035年)》《关于进一步促进服务型制造发展的指导意见》《加强“从0到1”基础研究工作方案》等政策从技术、核心核心部件、检测等多个环节助力激光产业高质量发展,推动关键核心技术突破,为精准激光器行业的发展营造了良好的政策环境。

  根据上文可知,精准激光器主要使用在于量子科技、量子精密测量、晶圆制造与量检测、激光干涉曝光等前沿科研与高端工业领域。近年来上述下游市场需求持续释放,为精准激光器带来了发展机遇。以下面两个应用市场为例:

  1、量子科技领域:公共研发投入正呈现显著增长态势,为面向量子科技等领域用激光器的发展提供了强大的驱动力

  量子科技是指利用量子态的叠加性、纠缠性、不可克隆性等量子力学特性,进行信息处理的技术。量子科技属于战略性、基础性的前沿科学技术创新领域,可以在确保信息安全、提高运算速度、提升测量精度等方面突破经典技术的瓶颈,事关全球科学技术革命和产业变革的走向,是国际竞争的焦点。

  当前,量子科技已经上升为国家间科技竞争的战略高地。全球主要发达国家和地区相继部署了国家层面的量子信息战略与规划,并投入大量财政资金与人力资源,以加快该领域的技术攻关与产业化进程。如2022财年开始,美国在量子信息领域的研发预算每年保持在10亿美元规模。2023年3月,英国发布《国家量子战略》,将在2024-2030年间提供25亿英镑的政府投资。2024年,中国共投入研究与试验发展经费36326.8亿元,比上年增加2969.7亿元,增长8.9%。截至2025年4月,全球公共部门投资已达540亿美元,中国153亿美元位居榜首,日本92亿美元排名第二,美国60亿美元排名第三。

  精准激光器作为量子科技领域核心技术装备,其市场需求也将伴随全球研发投入的持续加码而逐步扩大。2024年全球科研激光器市场规模约为21.47亿美元,预计2030年将达到33.31亿美元。中国市场方面,2024年科研激光器规模为4.82亿美元,约占全球的22.5%,预计2030年市场规模将达到8.1亿美元。

  在科研激光器中,量子信息用激光器2024年全球占比约为14.1%,即规模为3.03亿美元,预计2030年这一规模将达到7.49亿美元。中国市场方面,2024年量子信息领域激光器规模为1.01亿美元,预计2030年将达到3亿美元。

  目前,在量子科技领域,激光器是实现量子态精准捕获、操纵与读取的关键装备。随着该领域技术的不断突破与应用场景的逐步落地,不仅对激光器的精度、长期稳定性和可靠性提出了更为严苛的要求,更从核心性能层面为精准激光器设定了极高的技术门槛,具体如下:

  半导体行业遵循“一代技术、一代工艺、一代设备”的发展规律,设备是延续摩尔定律的关键。而激光器作为半导体设备中技术上的含金量与成本占比双高的关键组件,是支撑半导体技术迭代的核心载体与直接保障。凭借短波长、高能量密度、优异的光斑质量及准直特性,激光器在半导体晶圆制造、量检测、晶圆隐切、缺陷检验测试等关键工艺环节中发挥着无法替代的作用——事实上,整个半导体制造工艺的实现,本质上建立在光学成像、衍射、干涉、散射等核心物理特性之上。对应半导体行业的多样化应用需求,激光器的技术参数呈现出广泛适配性:波长覆盖EUV(极紫外)、DUV(深紫外)、可见光、中红外至远红外波段;功率跨度从毫瓦(mW)级别延伸至千瓦(kW)级别;运转方式包含连续波与脉冲两种核心类型,同时涵盖单频与非单频等不同技术规格。

  半导体行业作为现代信息技术产业的基石,拥有着庞大的产业规模和持续的增长潜力。近年来,随着下游电子、汽车、通信等行业需求的稳步增长,以及人工智能、云计算及大数据等新兴领域的加快速度进行发展,为半导体设备行业带来广阔的市场空间。

  一方面,我国半导体设备市场需求旺盛,市场规模一直增长。根据国际半导体产业协会(SEMI)数据,2024年我国半导体设备销售额为495.4亿美元,同比增长35.37%,要高于当年全球增速(10.25%)。

  另一方面,我国半导体设备产业高质量发展有待加强,虽然2024年中国大陆的半导体设备销售额占据全球43%的市场占有率,但是这中间还包括光刻机、前道量检测设备、离子注入设备等技术难度较高的前道设备,主要市场依然被AMAT、ASML、KLA等国际有突出贡献的公司所占据。因此,在我国半导体行业的长期政策支持及技术持续迭代升级的大背景下,叠加国家对产业链安全重视程度不断的提高,我国国产半导体设备企业将得到逐步发展,本土半导体设备零部件供应商有望持续保持增长。

  随着半导体市场持续不断的发展以及有关技术升级,对精准激光器需求也在一直增长。如随着工艺慢慢的提升,产品制程步骤慢慢的变多,微观结构逐渐复杂,生产所带来的成本呈指数级提升。为了获取尽量高的良率,必须严控晶圆之间、同一晶圆上的工艺一致性,因此对集成电路生产的全部过程中的质量控制需求将慢慢的变大。为满足更小关键尺寸的晶圆上的缺陷检验测试,一定要使用更短波长的光源,以及使用更大数值孔径的光学系统,继而带动精准激光器的增量和存量替换市场需求。

  数据显示,2024年全球半导体设备对激光器的需求规模约为17.24亿美元,预计2030年将达到28.16亿美元。中国市场方面,2024年半导体设备对激光器的需求规模为5.28亿美元,预计2030年将达到10.93亿美元。

  总体来看,随着量子信息技术的日新月异、半导体制程更新迭代难度加大,对激光器精密度、稳定性的要求愈加提高,精准激光器的重要性不断的提高,市场需求将持续保持增长。同时受益于科技的快速发展和创新,精准激光器产品能更多地和AR/VR、无人驾驶、生物医疗等领域电子通信产品相结合,创造更多的市场需求,带动精准激光器行业的持续快速发展。

  四、行业高壁垒下进口替代空间广阔,技术日趋成熟的优质国产精准激光器供应商有望迎来市场扩张和份额提升的双重红利

  虽然精准激光器行业市场发展前途向好,但该领域存在非常明显的技术壁垒、人才壁垒与品牌壁垒,多重壁垒叠加大幅抬高了新进入者的准入门槛,这也使得美国Coherent、日本Oxide等国际知名品牌长期占据全球市场主导地位,掌控着核心市场份额。

  这一市场格局在细致划分领域中同样显著。在量子科技领域,德国Toptica、美国Spectra-Physics、丹麦NKT、美国 RIO等企业,凭借深厚的技术积淀与长期的科研场景应用经验,在全世界内树立了较高的行业知名度;即便是在国内市场,德国Toptica也依然占据着较大的市场占有率。在半导体领域,受限于行业整体国产化率偏低的现状,国产晶圆制造与量检测设备中所采用的精准激光器产品,也主要依赖进口与少数本土头部企业供应,供应主体包括美国Coherent、日本Oxide、美国IPG等国际厂商,频准激光、卓镭激光、长春新产业等国内代表企业。

  近年来,下游领域国产化替代趋势持续深化,叠加美国针对我国先进的技术行业出台的一系列限制性措施,进一步倒逼国内设备厂商加速推进核心零部件的国产化进程。在此背景下,技术日趋成熟的优质国产激光器供应商有望迎来市场扩张和份额提升的双重红利,进一步打破进口产品主导的行业局面。

  以核心代表频准激光为例:频准激光作为精准激光器行业的技术密集型企业,始终以“成为卓越的精准激光器国产化供应商”为己任。为满足下游应用领域不断的提高的技术指标需求,巩固并提升市场之间的竞争地位,公司持续加大研发投入。2022-2025年上半年,频准激光研发投入分别为866.99万元、2212.45万元4170.86万元和2462.94万元,占据营业收入的占比分别是10.78%、14.98%、14.29%和13.66%。

  经过多年的研发创新,目前频准激光发展出一条“种子源+光纤放大+非线性频率变换+稳频”的精准激光技术路线nm全波段覆盖的窄线宽、低噪声、高频率稳定性、大功率激光输出,相较于国外传统半导体激光器和钛宝石激光器,该方案具备抗振动、可搬运、无跳模等显著优势,部分关键性能指标超越国际同种类型的产品,且在市场已占有一席之地。多个方面数据显示,2024年,频准激光在全球量子科技领域的激光器市场占比为9.21%,在国内量子科技领域的激光器市场占比为16.85%。同期,在国内半导体市场占据1.98%的份额。

  目前,在量子科技领域,频准激光是量子计算、量子精密测量等领域精准激光器的国内头部供应商,成功与国内外知名高校和科研院所建立了稳定的合作伙伴关系;在半导体领域,公司的产品是国产晶圆制造、量检测、隐切设备的重要光学部件,成功进入了多家晶圆制造、检测、量测设备有名的公司的供应链,改善了我国在半导体领域高端精准激光器供应链较为薄弱的局面。(ww)

  注:上述信息仅作参考,图表均为样式展示,具体数据、坐标轴与数据标签详见报告正文。

  个别图表由于行业特性可能会出现出入,详细的细节内容请联系客服确认,以报告正文为准。

  观研报告网发布的《中国精准激光器行业现状深度研究与发展前途预测报告(2026-2033年)》数据丰富,内容详实,整体图表数量达到130个以上,涵盖行业最新数据,市场热点,政策规划,竞争情报,未来市场发展的潜力预测,投资策略等内容,帮助本行业企业精准把握行业发展形态趋势、市场商机动向、正确制定公司竞争战略和投资策略。

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