產(chan) 業(ye) 上遊：比重小 空間大

產(chan) 業(ye) 上遊主要為(wei) 激光材料及配套元器件。

主要包括：激光晶體(ti) 、激光氣體(ti) 、激光燈、激光電源、激光加工鍍膜、激光器元部件、激光配套軟件等。

代表公司有：福晶科技、光庫科技、高德紅外、華光光電、東(dong) 駿激光、Oclaro等。

產(chan) 品中遊：攻關(guan) 難 利潤高

產(chan) 業(ye) 中遊主要為(wei) 各種激光器及其配套設備。

主要包括：固體(ti) 激光器、半導體(ti) 激光器、光纖激光器、氣體(ti) 激光器、液體(ti) 激光器、其他激光器、激光器二極管、數控設備、計算機、設備及包裝、機電產(chan) 品、儀(yi) 器儀(yi) 表、激光模塊等。

代表公司有：IPG、Coherent、LUMENTUM、銳科激光、II-VI、n-Light、大恒科技等。

產(chan) 業(ye) 下遊：技術應用群雄並起 企業(ye) 數量最多

產(chan) 業(ye) 下遊距離生活最近，主要為(wei) 激光應用產(chan) 品、消費產(chan) 品及儀(yi) 器設備等。

主要包括：激光加工、光通信、光存儲(chu) 、激光醫療、激光標記、激光照排和印刷、激光測量、激光顯示、激光武器。位於(yu) 產(chan) 業(ye) 下遊的企業(ye) 數量最多。

代表公司有：聯贏激光、ESIO、聖石激光、大族激光、光博士、華工科技、邦德激光、德中技術、天弘激光、Coherent、亞(ya) 威股份、光韻達、正業(ye) 科技、金運激光等。

中國的激光產(chan) 業(ye) 在地域上呈現出很強的集聚性，目前已經形成華中，珠三角，長三角，環渤海四大激光產(chan) 業(ye) 帶。

武漢光穀是國內(nei) 一大極具規模的光電產(chan) 業(ye) 集群中心，集聚了國內(nei) 超過200家知名激光企業(ye) ，包括華工科技、銳科激光、金運激光、高德紅外等激光領域知名企業(ye) 。

武漢光穀是名副其實的fun88官网平台穀，擁有完整激光產(chan) 業(ye) 鏈，集中了國內(nei) 激光領域眾(zhong) 多專(zhuan) 家和技術人才，武漢光穀擁有專(zhuan) 業(ye) 化、規模化的產(chan) 學研國家級基地，在激光相關(guan) 技術上占據國內(nei) 領先地位。

珠三角地區是fun88官网平台行業(ye) 的另一大集聚中心，相關(guan) 產(chan) 業(ye) 主要分布深圳、廣州、東(dong) 莞、佛山這幾大城市，珠三角激光產(chan) 業(ye) 群的重心在深圳。深圳擁有大族激光、光韻達、聯贏激光、創鑫激光、傑普特光電等眾(zhong) 多業(ye) 內(nei) 知名企業(ye) ，涉及的激光應用領域非常廣泛。

在市場化運作方麵，深圳有著華中區域難以匹敵的優(you) 勢，2014年深圳的激光產(chan) 業(ye) 產(chan) 值已經超過武漢，成為(wei) 了激光產(chan) 業(ye) 產(chan) 值第一城市，珠三角地區的激光產(chan) 業(ye) 出口額占到全國激光產(chan) 品出口的三成以上。

長三角區域是我國激光產(chan) 業(ye) 主要聚集帶之一，激光產(chan) 業(ye) 鏈已經完善，長三角激光產(chan) 業(ye) 主要分布在上海、南京、溫州、蘇州、寧波等地，擁有眾(zhong) 多激光元器件、激光器以及激光應用設備製造廠家。

環渤海地區是繼華中、珠三角之後形成的又一激光產(chan) 業(ye) 重地。環渤海區域的激光產(chan) 業(ye) 技術研發實力較強，以北京為(wei) 代表的市場聚集了大批IT、通信行業(ye) 相關(guan) 企業(ye) ，對激光產(chan) 品的需求旺盛。蓬勃的市場需求，帶動了這一區域激光產(chan) 業(ye) 的發展。總體(ti) 而言，環渤海區域的激光企業(ye) 主要集中在北京，天津，沈陽，大連等城市。

一、激光原理

圖：受激輻射示意簡圖

激光由激發輻射過程產(chan) 生。LASER 是“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的縮寫(xie) ，受激發射（Stimulated emission）是由愛因斯坦1917 年提出，狄拉克1927 年首次實驗證明受激發射存在。除受激輻射外另外一種光的發射過程是自發輻射。

受激輻射的原理核心是粒子數反轉和能級躍遷。受到激勵光子的輻射，處於(yu) 低能級E1 上的粒子（工作粒子可以是分子、原子、電子、離子以及準分子）躍遷至高能級E2 上，當足夠多的粒子受到激發，則會(hui) 發生粒子數的反轉（處於(yu) 高能級的粒子數量多於(yu) 處於(yu) 低能級的電子），此後躍遷至低能級E1 並輻射一個(ge) 能量為(wei) E2-E1（=hv），並與(yu) 激勵光子完全相同的光子。

受激輻射與(yu) 自發輻射最重要的區別在於(yu) 幹涉性。自發發射是粒子在不受外界輻射場情況下的自發過程，自發輻射的光子傳(chuan) 播方向和偏振態是無規分布，而受激發射是在外界輻射場控製下的發光過程，受激產(chan) 能的光子的頻率、相位、傳(chuan) 播方向和偏振態與(yu) 外界輻射場完全相同。這也是激光具有方向一致、亮度極高、能量集中的本質原因。

二、激光器的工作原理和結構

圖：激光器光學原理示意簡圖

激光器是激光的發生裝臵，有三大功能部件：泵浦源、增益介質、諧振腔。泵浦源為(wei) 激光器提供光源，增益介質（也稱為(wei) 工作物質）吸收泵浦源提供的能量後將光放大，諧振腔為(wei) 泵浦光源與(yu) 增益介質之間的回路，振腔振蕩選模輸出激光。

► 泵浦源作為(wei) 能量源，作用是產(chan) 生光子對增益介質進行激勵。泵浦源發出的光子將增益介質中的粒子從(cong) 基態泵浦（pump）到高能級，以實現粒子數反轉。激勵機製包括光學激勵（光泵浦）、氣體(ti) 放電激勵、化學激勵、核能激勵；目前泵浦源一般采用高功率半導體(ti) 激光器（LD），主要作用是完成電能到光能的轉化。

► 增益介質用來實現粒子數反轉並放大光，同時決(jue) 定輸出激光的波長。增益介質可以采用液體(ti) 、氣體(ti) 和固體(ti) 。增益介質的基本要求是在受激後產(chan) 生光子而不是光熱轉化，以及增益介質中的粒子需處於(yu) 相對孤立的狀態，才可能發生能級間的躍遷。

► 諧振腔主要起到“儲(chu) 存”、“提純”激光的作用。諧振腔通常由兩(liang) 塊反射鏡構成，也可以用耦合器構成各種環形諧振腔。光子在反射鏡之間來回反射，不斷在增益介質中引起受激輻射，產(chan) 生高強度的激光。同時，諧振腔可使腔內(nei) 的光子有一致的頻率/波長、相位和運行方向，而使得激光具有良好的方向性和相幹性。

三、激光器的分類

激光器分類

激光器較為(wei) 常見的分類有四種，即按增益介質、輸出功率、工作方式和脈衝(chong) 寬度區分。

► 按照增益介質（工作物質）：激光器的增益介質包括氣體(ti) 、液體(ti) 和固定，特定增益介質決(jue) 定了激光波長、輸出功率和應用領域。氣體(ti) 中具有代表性的是CO2 氣體(ti) 激光器，固體(ti) 中具有代表性的包括紅寶石激光器、半導體(ti) 激光器和光纖激光器、YAG 激光器等。

► 按照輸出功率：可以分為(wei) 小功率（0-100W）、中功率（100-1KW）、高功率（1KW 以上）；但有時也將100-1.5KW 範圍內(nei) 定義(yi) 為(wei) 中功率。不同功率的激光器適應的應用場景不同。

► 按工作方式：可分為(wei) 連續激光器和脈衝(chong) 激光器。連續激光器可以在較長一段時間內(nei) 連續輸出，工作穩定、熱效應高。脈衝(chong) 激光器以脈衝(chong) 形式輸出，主要特點是峰值功率高、熱效應小；根據脈衝(chong) 時間長度，脈衝(chong) 激光器可進一步分為(wei) 毫秒、微秒、納秒、皮秒和飛秒，一般而言，脈衝(chong) 時間越短，單一脈衝(chong) 能量越高、脈衝(chong) 寬度越窄、加工精度越高。

► 按輸出波長：可分為(wei) 紅外激光器、可見光激光器、紫外激光器等。不同結構的物質可吸收的光波長範圍不同，例如金屬對近紅外光吸收率較高。

核心觀點：

從(cong) 增益介質來看，光纖激光器是大勢所；

從(cong) 輸出功率來看，大功率成為(wei) 群雄角逐的焦點；

從(cong) 工作方式來看，連續和脈衝(chong) 各顯神通；

從(cong) 激光波長來看，可調諧性決(jue) 定適用廣度。

四、光纖激發器

圖：光纖激光器示意圖

光纖激光器是指利用摻稀土元素的玻璃光纖作為(wei) 增益介質的激光器。光纖激光器一般用光纖光柵作為(wei) 諧振腔，半導體(ti) 激光器作為(wei) 泵浦源，泵浦光從(cong) 合束器耦合進入增益光纖，在包層內(nei) 多次反射穿過摻雜纖芯，形成粒子數反轉並輸出激光。光纖激光器可整體(ti) 化設計，可靠性高、穩定性好、結構緊湊、製造成本較低。

光纖激光器常被分為(wei) 脈衝(chong) 和連續光纖激光器。脈衝(chong) 激光器整體(ti) 增速低於(yu) 中高功率連續激光器，且壁壘較低，國內(nei) 參與(yu) 者較多，市場競爭(zheng) 激烈。目前國內(nei) 廠商產(chan) 品性能較進口產(chan) 品相差無幾，但價(jia) 格約為(wei) 進口產(chan) 品的一半。

光纖激光器也可分為(wei) 單模和多模。單模光纖激光器采用單模光纖作為(wei) 增益介質，隻穩定運行基模激光，單激光能量集中、發散角小，在需要高能量密度的激光加工中很有優(you) 勢，但單模激光器功率一般在2KW以下。多模光纖激光器中同時存在基模和其他高階模式的激光，因此光束發散、光斑較大、功率更高，比較適合於(yu) 需要較大加熱麵積的加工。

五、激光產(chan) 業(ye) 國內(nei) 重點公司企業(ye)

上遊公司企業(ye) ：

福晶科技以光學晶體(ti) 、精密光學元件及激光器件的研發生產(chan) 為(wei) 主，廣泛應用於(yu) 行業(ye) 中遊的激光、光通訊等工業(ye) 領域。

圖：福晶科技生產(chan) 的三硼酸鋰晶體(ti) （LBO Crystal）

高德紅外主營以紅外熱成像技術為(wei) 核心的探測器及機芯模組，廣泛應用於(yu) 中下遊的光電係統及武器係統。

光庫科技則主攻高性能光無源器件，在光纖激光、光纖通訊、航天航空、傳(chuan) 感探測等重要領域皆有應用。

中遊公司企業(ye) ：

銳科激光專(zhuan) 門從(cong) 事高功率光纖激光器及核心器件的研發和規模化生產(chan) ，是國內(nei) 最大並具有全球影響力的光纖激光器研發和生產(chan) 基地，率先研製出第一台擁有自主產(chan) 權的一萬(wan) 瓦光纖激光器，為(wei) 下遊激光設備的製造提供動力。

圖：銳科激光生產(chan) 的單模組連續光纖激光器

大恒科技主營光機電一體(ti) 化產(chan) 品及信息技術及辦公自動化產(chan) 品，多款精密光機標準件產(chan) 品、超快激光器及應用係統產(chan) 品，包括用於(yu) 教學、科研的高精度產(chan) 品、用於(yu) 衛星測距、工業(ye) 精密加工、太赫茲(zi) 光譜儀(yi) 、光柵蝕刻的皮秒、飛秒激光器，還有用於(yu) 醫療方麵的光學元件及儀(yi) 器等。

下遊公司企業(ye) ：

大族激光體(ti) 量最大，覆蓋麵廣，形成了以激光技術為(wei) 核心，輻射激光器、智能裝備、應用電子、半導體(ti) 與(yu) 顯示麵板、新能源鋰電、機器人、LED、家電五金、汽車等行業(ye) ，涵蓋了行業(ye) 的中下遊，具有國內(nei) 激光行業(ye) 龍頭的地位。

正業(ye) 科技主要將激光技術應用在液晶模組、新能源、PCB、焊接等行業(ye) ，高端裝備及自動化產(chan) 線是業(ye) 績增長的主力軍(jun) 。

亞(ya) 威股份以金屬成形機床起家，憑借前瞻性布局激光及智能製造，為(wei) 自己的發展建造了“三駕馬車”，其激光加工裝備在市場上獲得較高評價(jia) 。

光韻達以精密激光應用技術研究為(wei) 基礎，致力於(yu) 利用“精密激光技術”＋“智能技術”取代和突破傳(chuan) 統的生產(chan) 方式，實現產(chan) 品的高集成度、小型化、個(ge) 性化。主營增材製造（激光3D打印）、激光三維電路（3D－LDS）、柔性線路板激光成型、精密激光應用等產(chan) 品，推動行業(ye) 朝精細化、精密化方向發展，提高客戶產(chan) 品附加值。

金運激光在激光領域以激光智能化設備製造為(wei) 基礎，幫助傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 生產(chan) 係統向數字化、柔性化升級，同時還涵蓋3D打印、AR／VR、3D互動顯示、大數據、雲(yun) 計算、人工智能等數字領域。

總結

雖然，國內(nei) 激光產(chan) 業(ye) 已經具備了一定規模，市場份額也在不斷增長當中。華中、華南、華東(dong) 地區均已形成完整激光產(chan) 業(ye) 鏈，並達到一定規模。

不過也應該清醒地認識到，與(yu) 國外激光龍頭企業(ye) 們(men) 相比，國內(nei) 激光企業(ye) 仍然存在一些差距，在激光技術與(yu) 應用方麵，許多關(guan) 鍵技術和核心元器件都對國外廠商存在依賴性，正是這方麵的原因製約著國內(nei) 廠家的進一步發展。

特別是在高功率激光器方麵，仍然難以取得與(yu) 國外企業(ye) 平等較量的地位，在市場競爭(zheng) 力一些方麵存在不足。不過由於(yu) 國內(nei) 激光市場向好發展，加上廠家們(men) 研發實力的不斷提升，國產(chan) 競爭(zheng) 力正迎頭趕上。相信在不久的將來，國內(nei) 激光行業(ye) 一定會(hui) 一路披荊斬棘，收獲更大市場份額。