半導(dǎo)體激光器件發(fā)展趨勢 2020半導(dǎo)體激光器件行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景規(guī)模分析

• 2020年7月15日 WuYaNan來源：中研網(wǎng) 957 60
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半導(dǎo)體激光器具有體積小、效率高、壽命長和響應(yīng)速度快等優(yōu)點，在信息科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，是光電子產(chǎn)業(yè)的龍頭產(chǎn)品。半導(dǎo)體激光器件，可分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)等幾種。同質(zhì)結(jié)激光器和單異質(zhì)結(jié)激光器在室溫時多為脈沖器件，而雙異質(zhì)結(jié)激光器室溫時可實現(xiàn)連續(xù)

半導(dǎo)體激光器又稱激光二極管，是用半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)的激光器。由于物質(zhì)結(jié)構(gòu)上的差異，不同種類產(chǎn)生激光的具體過程比較特殊。半導(dǎo)體激光器具有體積小、效率高、壽命長和響應(yīng)速度快等優(yōu)點，在信息科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，是光電子產(chǎn)業(yè)的龍頭產(chǎn)品。半導(dǎo)體激光器件，可分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)等幾種。同質(zhì)結(jié)激光器和單異質(zhì)結(jié)激光器在室溫時多為脈沖器件，而雙異質(zhì)結(jié)激光器室溫時可實現(xiàn)連續(xù)工作。

2020半導(dǎo)體激光器件行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景規(guī)模分析

半導(dǎo)體二極管激光器是最實用最重要的一類激光器。它體積小、壽命長，并可采用簡單的注入電流的方式來泵浦其工作電壓和電流與集成電路兼容，因而可與之單片集成。并且還可以用高達(dá)GHz的頻率直接進(jìn)行電流調(diào)制以獲得高速調(diào)制的激光輸出。由于這些優(yōu)點，半導(dǎo)體二極管激光器在激光通信、光存儲、光陀螺、激光打印、測距以及雷達(dá)等方面已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用。

半導(dǎo)體物理學(xué)的迅速發(fā)展及隨之而來的晶體管的發(fā)明，使科學(xué)家們早在50年代就設(shè)想發(fā)明半導(dǎo)體激光器，60年代早期，很多小組競相進(jìn)行這方面的研究。在理論分析方面，以莫斯科列別捷夫物理研究所的尼古拉·巴索夫的工作最為杰出。

目前國際上直接工業(yè)用大功率半導(dǎo)體激光器在輸出功率5000 W級別已超過燈抽運固體激光器的光束質(zhì)量，在1000 W級別已超過全固態(tài)激光器的光束質(zhì)量。隨著化合物半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)用大功率半導(dǎo)體激光器的輸出功率和光束質(zhì)量將進(jìn)一步提高，將進(jìn)一步擴(kuò)展其工業(yè)應(yīng)用范圍。在高功率光纖激光器抽運源方面，光纖耦合輸出的功率不斷上升，光纖芯徑和數(shù)值孔徑不斷降低，導(dǎo)致光纖激光器的抽運亮度不斷提高，同時成本卻不斷下降，因此未來高功率光纖激光器的輸出功率與光束質(zhì)量也將不斷地提高。

從20世紀(jì)70年代末開始，半導(dǎo)體激光器明顯向著兩個方向發(fā)展，一類是以傳遞信息為目的的信息型激光器.另一類是以提高光功率為目的的功率型激光器。

中國的半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)在上世紀(jì)90年代起步，激光加工設(shè)備的銷售臺數(shù)和銷售額有較大的增長，1999年至2005年呈現(xiàn)高峰,有成倍的增長。中國國內(nèi)工業(yè)半導(dǎo)體激光市場的起步晚于發(fā)達(dá)國家20年左右,而在當(dāng)時國外發(fā)達(dá)國家的工業(yè)激光系統(tǒng)已得到廣泛的應(yīng)用。目前我國半導(dǎo)體激光器件行業(yè)正處于發(fā)展周期。

進(jìn)入2016年，亞太地區(qū)已成為半導(dǎo)體激光器件需求世界最大及增長最快的區(qū)域，2016年亞太區(qū)半導(dǎo)體激光器銷售占到總銷售額的45%。最主要原因是澳大利亞、韓國、印度以及中國等亞太國家，進(jìn)一步擴(kuò)大通信市場。由于經(jīng)濟(jì)狀況改善，北美及歐洲繼續(xù)保持穩(wěn)定增長。

半導(dǎo)體激光器發(fā)展趨勢

由于半導(dǎo)體激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、壽命較長、易于調(diào)制及價格低廉等優(yōu)點, 廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,如激光制導(dǎo)跟蹤、激光雷達(dá)、激光引信、光測距、激光通信電源、激光模擬武器、激光瞄準(zhǔn)告警、激光通信和激光陀螺等。目前, 世界上的發(fā)達(dá)國家都非常重視大功率半導(dǎo)體激光器的研制及其在軍事上的應(yīng)用。

半導(dǎo)體激光器是成熟較早、進(jìn)展較快的一類激光器，由于它的波長范圍寬，制作簡單、成本低、易于大量生產(chǎn)，并且由于體積小、重量輕、壽命長，因此，品種發(fā)展快，應(yīng)用范圍廣。由于以上諸多優(yōu)勢，半導(dǎo)體激光器在工業(yè)應(yīng)用、照明、投影、通信、醫(yī)療以及科研等領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用相當(dāng)普遍。同時，半導(dǎo)體激光器還可以作為固體激光器和光纖激光器的泵浦源。受光纖激光器市場向高功率方向發(fā)展趨勢的影響，光纖激光器泵浦源也在向高亮度、高功率方向發(fā)展。

根據(jù)中研普華研究院《2020-2025年中國半導(dǎo)體激光器件行業(yè)供需分析及發(fā)展前景研究報告》顯示：

我國半導(dǎo)體激光器件行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

第二節(jié) 2011-2016年半導(dǎo)體激光器件行業(yè)發(fā)展情況分析

一、2016年半導(dǎo)體激光器件行業(yè)發(fā)展特點分析

在國內(nèi)，最近幾年高功率、高光束質(zhì)量大功率半導(dǎo)體激光器相關(guān)領(lǐng)域方面也取得了長足的進(jìn)步，如北京凱普林光電公司在單個單元器件的光纖耦合方面，西安炬光科技公司在半導(dǎo)體激光芯片的封裝方面均接近或達(dá)到了國際先進(jìn)水平，北京工業(yè)大學(xué)在半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)方面達(dá)到了國際先進(jìn)水平。但是在半導(dǎo)體激光器的核心部件—半導(dǎo)體激光芯片的研制和生產(chǎn)方面，一直受外延生長技術(shù)、腔面鈍化技術(shù)以及器件制作工藝水平的限制，國產(chǎn)半導(dǎo)體激光器件的功率、壽命方面較之國外先進(jìn)水平尚有較大差距。這導(dǎo)致國內(nèi)實用化高功率、長壽命半導(dǎo)體激光芯片主要依賴于進(jìn)口，直接導(dǎo)致我國半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)的價格居高不下，嚴(yán)重影響了大功率半導(dǎo)體激光器在我國的推廣應(yīng)用，同時也限制了我國高功率光纖激光器的研制和開發(fā)?？上驳氖?，隨著當(dāng)前我國化合物半導(dǎo)體器件，如LED、多節(jié)GaAs太陽能電池、紅外熱成像器等技術(shù)的不斷應(yīng)用和發(fā)展，化合物半導(dǎo)體器件的外延技術(shù)和封裝技術(shù)將不斷成熟，這些技術(shù)應(yīng)用于同是化合物半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體激光器，大大促進(jìn)半導(dǎo)體激光器件的國產(chǎn)化，從而推動半導(dǎo)體激光器這一高效、節(jié)能型激光器更廣泛地運用于我國的工業(yè)、國防、科研等領(lǐng)域中。

進(jìn)入2016年，亞太地區(qū)已成為半導(dǎo)體激光器件需求世界最大及增長最快的區(qū)域，2016年亞太區(qū)半導(dǎo)體激光器銷售占到總銷售額的45%。最主要原因是澳大利亞、韓國、印度以及中國等亞太國家，進(jìn)一步擴(kuò)大通信市場。由于經(jīng)濟(jì)狀況改善，北美及歐洲繼續(xù)保持穩(wěn)定增長。

半導(dǎo)體激光器是成熟較早、進(jìn)展較快的一類激光器，由于它的波長范圍寬，制作簡單、成本低、易于大量生產(chǎn)，并且由于體積小、重量輕、壽命長，因此，品種發(fā)展快，應(yīng)用范圍廣。由于以上諸多優(yōu)勢，半導(dǎo)體激光器在工業(yè)應(yīng)用、照明、投影、通信、醫(yī)療以及科研等領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用相當(dāng)普遍。同時，半導(dǎo)體激光器還可以作為固體激光器和光纖激光器的泵浦源。受光纖激光器市場向高功率方向發(fā)展趨勢的影響，光纖激光器泵浦源也在向高亮度、高功率方向發(fā)展。

二、2016年半導(dǎo)體激光器件行業(yè)發(fā)展情況

隨著半導(dǎo)體材料外延生長技術(shù)、半導(dǎo)體激光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)、腔面鈍化技術(shù)、高穩(wěn)定性封裝技術(shù)、高效散熱技術(shù)水平的不斷提高，半導(dǎo)體激光器功率及光束質(zhì)量飛速發(fā)展，促進(jìn)了直接工業(yè)用半導(dǎo)體激光加工系統(tǒng)和高功率光纖激光器的發(fā)展。

圖表：2016年我國高功率半導(dǎo)體激光器件行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模分析

數(shù)據(jù)來源：中研普華

中研普華研究院行業(yè)報告重點分析了我國半導(dǎo)體激光器件行業(yè)將面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，是組織工程企業(yè)、學(xué)術(shù)科研單位、投資企業(yè)準(zhǔn)確了解半導(dǎo)體激光器件行業(yè)最新發(fā)展動態(tài)，把握市場機(jī)會，正確制定企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的必備參考工具。未來半導(dǎo)體激光器件行業(yè)將如何發(fā)展?請關(guān)注中研普華研究院報告《2020-2025年中國半導(dǎo)體激光器件行業(yè)供需分析及發(fā)展前景研究報告》

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