半导体激光器行业规模发展趋势、销售市场情况、应用场景分析
思瀚产业研究院 凯普林    2023-11-02

（1）半导体激光器概述

半导体激光器又称为激光二极管，是采用半导体材料作为工作物质而产生受激发射的一类激光器。半导体激光器既可以单独作为激光器使用，又可以作为光纤激光器和固体激光器的泵浦光源。半导体激光器作为泵浦源的成本占固体激光器总成本的 1/3 至 1/2，占光纤激光器的 1/2至 2/3。随着半导体激光器成本的快速下降及性能的持续优化，其应用场景不断扩大。

半导体激光器具有以下优点：①体积小，重量轻；②驱动功率和电流较低；③电光转换效率高、工作寿命长；④可直接电调制；⑤易于与各种光电子器件实现光电子集成；⑥与半导体制造技术兼容，可大批量生产。

受益于上述特点，半导体激光器广泛应用于光通信、医疗健康、工业加工、激光显示、激光指示、激光传感等领域。随着高端制造业、智慧城市、智能家居、智能手机、虚拟现实、增强现实和智能驾驶等领域的快速发展，半导体激光器的应用领域将进一步拓展。不同领域的广泛应用也使得半导体激光器的种类越来越多，可以满足高功率、高电光转换效率、强波长稳定性、高调制速率、高工作温度、长使用寿命等不同的实际需求。

输出功率、电光转换效率、波长是半导体激光器重要的参数指标。半导体激光器的应用方式主要有以下几种：一是作为固体激光器和光纤激光器的泵浦源，充分利用其波长可选择性强、能量密度高、电光效率高的特点，将固体或光纤激光集成到激光加工设备系统中；二是直接应用，由于其具备多样的波长、功率、封装结构，半导体激光器常用于激光材料加工、激光手术、激光美容、激光传感照明等领域；在激光雷达、激光制导等科学研究领域也具有非常广泛的应用。

（2）半导体激光器市场规模发展趋势

全球半导体激光器市场发展时间长，应用领域广泛，近年来伴随下游市场发展、科技技术进步，半导体激光器市场发展态势较好，在科学研究及军事类应用市场规模未来增长潜力较大。据 Laser Focus World 的数据，全球半导体激光器市场规模在 2021 年达到 79.46亿美元。思瀚发布《2023-2028年国内半导体激光器件行业市场现状及发展策略研究报告》

国内半导体激光器市场起步较晚，但近年来发展迅猛，2021 年市场规模达到 43.4 亿元，预计未来将保持增长态势，2026 年将增长至 76.0 亿元。

半导体激光器应用领域十分广泛，除通信、材料加工等领域外，正逐步向科学研究、医疗健康等领域拓展。除了应用领域的不断扩张，半导体激光器在各领域的应用范围也逐渐由宏观加工应用覆盖到更细微的工艺环节。

2021 年，半导体激光器在通信领域的占比最高（32.1%），其次为材料加工领域（21.9%）和科研领域（18.5%），医疗健康领域应用近年来发展迅速，占比已达 6.3%。其中科研领域多批次少批量的定制需求多、技术指标高，对供应商的研发、生产能力要求较高；医疗健康领域需要激光器满足多波长覆盖范围，对供应商提出了更高的生产和技术要求，如多波长芯片封装技术、光路设计能力等。

近年来半导体激光器国产化率持续提升，尤其是中小功率段国产化进程推进较快，高功率段国产化率相对较低。整体来说，2021 年国产半导体激光器占国内市场规模的 60.2%。

（3）国内半导体激光器销售市场情况

半导体激光器行业对产品的要求较高，行业存在较强的技术和品牌壁垒。欧美的行业起步较早，经过较长时间的积累，在技术上具备领先优势，客户基础比较广泛，全球市场占有率较高。代表性的国外领先厂商包括美国相干、美国恩耐、Lumentum 等。

国内半导体激光器行业起步晚，但一些优秀企业依靠技术积累加速追赶，部分产品的技术指标已经能够达到甚至优于国际领先水平。整体来说，国内半导体激光器销售市场分散度较高，代表性领先企业包括炬光科技、长光华芯、凯普林、星汉激光等。根据赛迪咨询的研究报告，2021 年国内半导体激光器销售市场中凯普林的市场占有率排名行业第二。

（4）技术突破推动半导体激光器应用场景多元化发展

目前半导体激光器广泛应用到泵浦源、材料加工、激光雷达等领域，随着半导体激光器功率范围、波长精度、尺寸重量、可靠性等性能参数的持续优化提升，可以预见半导体激光器将继续拓展在工业领域的应用，尤其中小功率半导体激光器的应用更加广泛。

半导体激光器在医疗健康领域的应用亦有所加深。不同的生物组织要匹配不同的医疗方法产生特定的健康效果，需要各种波长的激光器，而半导体激光器的波长覆盖范围较广，可以满足多样的医疗健康需求。随着半导体激光器波长范围的不断扩大，其在医疗健康领域的应用也将继续拓展。

此外，科学研究需求增加，推动了半导体激光器定制化发展。该领域主要将半导体激光器用于新技术的研究工作，覆盖高、中、低各功率段，对半导体激光器的技术指标要求较高，通常会提出特殊的定制化参数要求，推动半导体激光器技术向更高水平发展。科学研究对同批次的半导体激光器用量较小，但属于高附加值应用领域，未来半导体激光器在科学研究领域的应用范围将继续扩大。