光探測器,又名“光檢測器”,是一種用于檢測和測量光信號的電子元器件。它能將入射到其面上的光功率變化轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電流,從而實(shí)現(xiàn)對光信號的探測和測量。這種裝置廣泛應(yīng)用于光譜分析、光通信、科學(xué)研究等領(lǐng)域。
光探測器的基本結(jié)構(gòu)通常由光敏元件、電子器件和外部電路組成。其中,光敏材料是探測器的關(guān)鍵部分,決定了探測器的性能特點(diǎn),如靈敏度、響應(yīng)速度和可探測的波長范圍。常見的光敏材料包括硅、鍺、砷化鎵和銦鎵砷等,這些材料的特性使得光探測器能夠?qū)Σ煌ㄩL的光進(jìn)行響應(yīng)。
根據(jù)工作原理,光探測器大致可以分為熱探測器和光子探測器兩大類。熱探測器是通過吸收電磁輻射后材料的某些物理性質(zhì)發(fā)生變化來探測光信號,而光子探測器則是基于量子光電效應(yīng),通過半導(dǎo)體材料吸收光子產(chǎn)生電流來實(shí)現(xiàn)探測。
2024年光探測器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈全景
上游:主要為各類半導(dǎo)體原料供應(yīng)商。這些原料根據(jù)光電二極管波長從紫外區(qū)、可見光區(qū)到近紅外光區(qū)的覆蓋范圍,包括元素半導(dǎo)體如Si、Ge,以及III-V族和II-VI族化合物半導(dǎo)體等。這些原材料是制造光探測器的關(guān)鍵基礎(chǔ)。
中游:為光電探測器的研發(fā)及生產(chǎn)企業(yè)。在這一環(huán)節(jié),各種類型的光電探測器如APD、SPAD和SiPM被研發(fā)和生產(chǎn)出來。這些探測器由First-sensor、濱淞、日本京都半導(dǎo)體、PHILIPS、ON Semiconductor等國際知名企業(yè)和國內(nèi)如阜時科技等公司生產(chǎn)制造。
下游:應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,包括工業(yè)、航空航天、國防以及醫(yī)療行業(yè)等。特別值得一提的是,在汽車激光雷達(dá)應(yīng)用中,光探測器的使用尤為廣泛。隨著自動駕駛和智能汽車的發(fā)展,激光雷達(dá)成為實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知和避障的關(guān)鍵技術(shù),而光探測器則是激光雷達(dá)的核心組件之一。
圖片來源:攝圖網(wǎng)
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國光探測器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢預(yù)測報告》顯示:
智能檢測與裝配裝備、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人等為代表的產(chǎn)業(yè)體系,產(chǎn)業(yè)規(guī)模日益增長。激光雷達(dá)、傳感器技術(shù)不斷升級,機(jī)器人、無人機(jī)、自動駕駛等智能裝備不斷涌現(xiàn),促使激光測量和智能定位儀器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,如激光測距儀、激光傳感器助力智能機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用、激光雷達(dá)測量儀助力傳統(tǒng)測繪工程、交通測繪、電力工程測繪等領(lǐng)域的應(yīng)用。
光通信行業(yè)是最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一。隨著5G網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心建設(shè)的推進(jìn),以及光纖到戶和光纖網(wǎng)建設(shè)的推廣,光電探測器在光通信領(lǐng)域的市場需求將會持續(xù)增長。光探測器行業(yè)將面臨不斷的技術(shù)創(chuàng)新和升級。制造商需要不斷提高研發(fā)能力和技術(shù)水平,以滿足市場對高速、高靈敏度和低噪聲的光探測器的需求。
新型光電探測器因具有較低的成本、簡化的結(jié)構(gòu)和優(yōu)秀的性能,在更多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。這將進(jìn)一步推動光探測器行業(yè)的發(fā)展。光電探測器件行業(yè)出口產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)從中低端到高端的升級,出口市場實(shí)現(xiàn)從亞非拉市場到歐美市場的飛躍,光電探測器件行業(yè)出口形式實(shí)現(xiàn)從光電探測器件行業(yè)產(chǎn)品出口到產(chǎn)品、資本、技術(shù)、服務(wù)等多種形式的組合出口。
國際上主要的光電探測器制造商包括美國的霍尼韋爾、日本的松下、佳能和歐司朗等公司。同時,國內(nèi)的光電探測器制造商也在不斷成長壯大。這種多元化的競爭格局將有助于推動光探測器行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量提升。國內(nèi)企業(yè)在光探測器領(lǐng)域的研發(fā)投入也在不斷增加,有望逐步縮小與國際先進(jìn)水平的差距,甚至實(shí)現(xiàn)反超。
在激烈的市場競爭中,企業(yè)及投資者能否做出適時有效的市場決策是制勝的關(guān)鍵。報告準(zhǔn)確把握行業(yè)未被滿足的市場需求和趨勢,有效規(guī)避行業(yè)投資風(fēng)險,更有效率地鞏固或者拓展相應(yīng)的戰(zhàn)略性目標(biāo)市場,牢牢把握行業(yè)競爭的主動權(quán)。
更多行業(yè)詳情請點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國光探測器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢預(yù)測報告》。