超快激光是精密加工領域新一代主流技術：超快激光器是指輸出激光的脈衝(chong) 寬度在皮秒（10-12秒）級別、或小於(yu) 皮秒級別的脈衝(chong) 激光器，根據輸出激光的脈寬不同，超快激光器又可分為(wei) 皮秒激光器、飛秒激光器、阿秒激光器等。超快激光是能量激光領域最重要的技術方向之一，作為(wei) 一種新興(xing) 的材料加工技術手段，在加工精度方麵有著顯著優(you) 勢。隨著技術的逐漸成熟和成本不斷下降，超快激光市場有望在未來幾年迎來爆發。

應用場景不斷落地，市場快速增長：超快激光是激光行業(ye) 增長最快的細分領域之一，未來有望廣泛的應用於(yu) 醫療生物、航空航天、消費電子、照明顯示、能源環境、精密機械等行業(ye) 。2017年全球超快激光器市場規模超過9億(yi) 美元，到2020年有望超過25億(yi) 美元。2017年我國超快激光器市場約13.5億(yi) RMB，預計2020年超過50億(yi) RMB。

競爭(zheng) 格局初步明朗，進口替代空間廣闊：從(cong) 國內(nei) 用戶的視角來看，超快激光器的供應商可分為(wei) 兩(liang) 類：一類是以通快、相幹、NKT、光譜物理等為(wei) 代表的海外激光器廠商，另一類是近幾年快速追趕的國內(nei) 廠商，如華日、英諾、安陽、貝林等。目前基本的競爭(zheng) 態勢是，國外激光器廠商在市場和技術上占有先發優(you) 勢，占據了國內(nei) 80%以上的市場份額，但國內(nei) 供應商進步迅速，進口替代初露苗頭，這與(yu) 高功率光纖激光器的國產(chan) 替代前期特征十分相似。

依靠地利，有望突圍：我們(men) 認為(wei) 相比海外的超快激光器製造商，國內(nei) 廠商至少有以下3方麵優(you) 勢：（1）中國將是超快激光器最大的應用市場：超快激光高精度的特點，尤其適用於(yu) 3C產(chan) 品的製造，而我國是全球最大的3C產(chan) 品的生產(chan) 基地；（2）中國擁有全球最完整的工業(ye) 體(ti) 係：經過幾十年的發展，我國形成了從(cong) 上遊材料到下遊應用的完整工業(ye) 體(ti) 係，為(wei) 超快激光器的產(chan) 業(ye) 化提供了良好的土壤；（3）高端人才的回流：在激光行業(ye) ，高端人才的回流在加速，這為(wei) 超快激光的技術突破打下了人才基礎。

超快激光器的國產(chan) 化過程與(yu) 高功率激光器有著很大的相似性，未來3-5年，隨著超快激光應用場景不斷成熟落地，有望複製高功率光纖激光器進口替代的道路。市場空間大、技術壁壘高，超快激光器很有可能在未來成為(wei) 科創板的熱點板塊。超快激光很有可能成為(wei) 新一代精密加工的主流方式，超快激光器的國產(chan) 化，將帶動其售價(jia) 降低，隨著應用場景越來越多，超快激光加工設備的投資機會(hui) 有望先於(yu) 激光器出現，重點關(guan) 注有優(you) 質客戶資源和雄厚研發實力的設備供應商，如大族激光、華工科技等；雖然目前我國超快激光器仍主要依賴進口，但國內(nei) 激光器廠商在技術上進步迅速，隨著關(guan) 鍵技術的持續突破，國內(nei) 供應商有望打開進口替代的廣闊空間，隨著核心零部件的技術突破，優(you) 秀的企業(ye) 有望實現收入和毛利的雙增長，建議關(guan) 注銳科激光（擬收購超快激光製造商國神激光）；折疊屏、陶瓷外殼等滲透率的提升，有可能帶來超快激光市場爆發。

集成電路、麵板等高端製造業(ye) 對激光加工設備的要求極高，目前該部分市場仍主要被海外廠商壟斷，有著廣闊的進口替代空間，但國內(nei) 企業(ye) 仍處在追趕階段，存在技術突破不及預期的風險；超快激光單台價(jia) 值量高，換用新的激光器供應商對於(yu) 激光設備商和最下遊用戶來說，都存在一定的風險，因此盡管國產(chan) 超快激光器在性價(jia) 比方麵優(you) 勢顯著，但仍存在市場開拓不及預期的風險；中美貿易戰形勢尚不明朗，超快激光器所需的核心零部件有可能被列入禁售、增稅的名單當中。

01

超快激光：工程頂端，科學前沿

激光是一個(ge) 充滿創新的行業(ye) 。我們(men) 在2018年6月20日發布的《智能製造行業(ye) 專(zhuan) 題報告（三）：高功率激光器國產(chan) 化加速，激光加工設備成長動能足》中，為(wei) 投資者詳細的解析了激光加工的產(chan) 業(ye) 鏈情況，並分析了高功率光纖激光器國產(chan) 化帶來的投資機會(hui) 。本篇報告是平安證券研究所智能製造係列報告的第六篇，旨在為(wei) 投資者詳解激光加工領域另一個(ge) 重要發展方向——超快激光，包括其技術特點、目前的發展階段、技術方向、及投資機會(hui) 等。

1.1 什麽(me) 是超快激光

超快激光器是指輸出激光的脈寬在皮秒（10-12秒）級別或小於(yu) 皮秒級別的脈衝(chong) 激光器，是激光器按照能量輸出波形進行分類的一種。激光器有多種分類方法，其中最常用的分類方法有四種，包括以工作物質分類、以能量輸出波形（工作方式）分類、以輸出波長（顏色）分類、以功率大小分類等。

其中，按照能量輸出波形，激光器可以分為(wei) 連續激光器、脈衝(chong) 激光器、和準連續激光器：

※ 連續激光器：在工作時間內(nei) 連續輸出穩定能量波形的激光器，其特點是功率較高，能夠加工體(ti) 積大、熔點高的材料，如金屬板材等；

※ 脈衝(chong) 激光器：以脈衝(chong) 形式輸出能量，根據脈衝(chong) 寬度，脈衝(chong) 激光器可進一步分為(wei) 毫秒激光器、微秒激光器、納秒機關(guan) 器、皮秒激光器、飛秒激光器、及阿秒激光器等；例如，如果一台脈衝(chong) 激光器所輸出激光的脈寬在1-1000ns之間，我們(men) 稱之為(wei) 納秒激光器，以此類推；我們(men) 將皮秒激光器、飛秒激光器、及阿秒激光器等，稱作超快激光器。脈衝(chong) 激光器的功率遠低於(yu) 連續激光器，但加工精度高於(yu) 連續激光器，且一般情況下，脈寬越窄，加工精度越高；

※ 準連續激光器：介於(yu) 連續激光器和脈衝(chong) 激光器之間，可以在一定周期內(nei) 重複輸出比較高能量的激光，理論上來說也是一種脈衝(chong) 激光器。

以上三種激光器的能量輸出波形，也可以用“占空比”這個(ge) 參數來描述，對於(yu) 激光器來說，占空比可解釋為(wei) 在一個(ge) 脈衝(chong) 循環內(nei) ，有激光能量輸出的時間相對於(yu) 總時間所占的比例。

連續激光器占空比(=1)＞準連續激光器占空比＞脈衝(chong) 激光器占空比。一般情況下，脈衝(chong) 激光的脈寬越窄，占空比越低，見圖表2所示。

在材料加工領域，最初脈衝(chong) 激光器是連續激光器的過渡產(chan) 品，這是由於(yu) 早期受到核心元器件的承受能力、工藝水平等因素的影響，連續激光器的輸出功率不可能很高，無法將材料加熱到熔點以上從(cong) 而達到加工的目的；若通過一定的技術手段，使激光的輸出能量集中在單個(ge) 脈衝(chong) 上，這樣雖然激光器的總功率沒有發生變化，但在脈衝(chong) 發生的時間點上的瞬時功率卻大大提高，滿足了材料加工的訴求。後來連續激光器技術逐漸成熟，人們(men) 發現脈衝(chong) 激光在加工精度上有很大的優(you) 勢，這主要由於(yu) 脈衝(chong) 激光對材料的熱效應更小，且激光脈寬越窄，熱影響越小，加工材料邊緣越平整（對應的加工精度越高）。

超快激光器也被稱作“超強超短脈衝(chong) 激光器”、“超短脈衝(chong) 激光器”等，但我們(men) 更願意稱之為(wei) “超快激光器”，是因為(wei) 這個(ge) 定義(yi) 與(yu) “超快現象”有關(guan) 。超快現象是指發生在物質微觀體(ti) 係中快速變化的物理、化學或生物過程中的一種現象：在原子分子體(ti) 係中，原子及分子自身運動的時間尺度大約在皮秒到飛秒量級，如分子轉動的周期在皮秒量級，振動的周期約在飛秒量級；當激光脈衝(chong) 脈寬達到皮秒或飛秒級別，可以在很大程度上避免對分子整體(ti) 熱運動的影響（分子熱運動是物質溫度的微觀本質），而在分子震動的時間尺度上對物質產(chan) 生影響，使得在達到加工目的的同時，熱效應大大降低。

與(yu) 納秒及毫秒激光器相比，超快激光器雖然整體(ti) 功率更低，但由於(yu) 其直接作用於(yu) 材料分子震動的時間尺度，在真正意義(yi) 上實現了“冷加工”，因此加工精度大大提高。

由於(yu) 特性的不同，高功率連續激光器、非超快的脈衝(chong) 激光器和超快激光器在下遊應用領域上有較大差別：

※ 高功率連續激光器（以及準連續激光器）：主要應用於(yu) 金屬材料的切割、燒結、焊接、表麵熔敷、打孔、金屬3D打印等；

※ 非超快脈衝(chong) 激光器：非金屬材料的打標、矽材料的加工、金屬的表麵雕刻、金屬表麵清洗、金屬的精密焊接、金屬的微加工等；

※ 超快激光器：玻璃、PET及藍寶石等透明材料和硬脆材料的切割和焊接、精密打標、眼科手術、材料的微觀鈍化及刻蝕等。

從(cong) 用途來看，高功率連續激光器和超快激光器幾乎不存在相互替代的關(guan) 係，它們(men) 一個(ge) 像板斧一個(ge) 像鑷子，尺寸各有短長。非超快脈衝(chong) 激光器的下遊應用與(yu) 連續激光器和超快激光器都分別有一些重合，從(cong) 實際結果來看，同一用途下，其功率不如連續激光器，精度不如超快激光器，比較突出的是性價(jia) 比。

尤其是納秒紫外激光器，雖然其脈寬沒有達到皮秒級別，但加工精度較其他顏色的納秒激光器有較大提升，已比較廣泛的應用於(yu) 3C產(chan) 品的加工製造，與(yu) 超快激光器下遊應用重疊度較大。未來隨著超快激光器成本下降，可能會(hui) 侵占納秒紫外的市場。

1.2超快激光技術有著很高的技術門檻

2018年10月2日，瑞典皇家科學院在宣布，美國科學家亞(ya) 瑟·阿斯金（Arthur Ashkin）、法國科學家傑哈•莫羅（Gérard Mourou）和加拿大科學家唐娜·斯特裏克蘭(lan) （Donna Stricklan）獲得2018年諾貝爾物理學獎。

其中Gérard Mourou和Donna Stricklan二人獲獎的理由是發明了激光的啁啾脈衝(chong) 放大技術（Chirped Pulse Amplification，CPA），這種技術目前已經被普遍應用於(yu) 超快脈衝(chong) 激光係統。兩(liang) 位科學家獲獎也使得越來越多的人開始接觸並了解超快激光的概念。

CPA技術的發明是超快激光發展的裏程碑。1960年代，調Q和鎖模技術相繼出現，並被應用於(yu) 提高脈衝(chong) 激光器的能量峰值，後來自鎖模技術也被提出，脈衝(chong) 激光器一度進入了快速發展階段。不過利用調Q和鎖模技術得到的脈能量衝(chong) 峰值，受到激光元器件自身承受能力的限製，這導致到1980年代，脈衝(chong) 激光器的脈衝(chong) 功率提高遇到了瓶頸。目前調Q技術和鎖模技術已廣泛的應用到工業(ye) 激光器中，但比較難以穩定的獲得飛秒及以上級別的脈衝(chong) 激光。市麵上基於(yu) 調Q技術和鎖模技術的脈衝(chong) 激光器已經比較多，無論是固體(ti) 激光器、氣體(ti) 激光器（CO2激光器）、還是光纖激光器等，對這兩(liang) 種技術的應用都已比較成熟。相幹、通快、光譜物理、IPG、銳科激光、創鑫激光、傑普特等國內(nei) 外激光器，均有眾(zhong) 多型號的調Q+鎖模的脈衝(chong) 激光器產(chan) 品，這些激光器多為(wei) 納秒或毫秒激光器。

1980年代CPA（啁啾）技術的發明，使脈衝(chong) 激光器突破了脈衝(chong) 峰值功率的瓶頸，脈衝(chong) 激光真正進入了超快激光的時代，這也是目前超快激光器中應用最多的技術。

CPA技術的基本原理是先利用一對光柵將初始脈衝(chong) 激光拉寬，利用放大器把拉寬的激光放大，最後使用另一對光柵將激光脈衝(chong) 壓縮，得到瞬時的高功率。從(cong) CPA技術發明至今，人們(men) 已經將激光脈衝(chong) 的強度和峰值功率提高了7-8個(ge) 數量級，目前基於(yu) CPA技術的超快激光器的峰值功率已經可以達到1015W級別。高峰值、高頻率、高功率仍是超快激光未來發展的主要方向。

02

應用場景越來越多，市場爆發在不遠將來

超快激光在真正意義(yi) 上實現了冷加工，在精密加工方麵有顯著優(you) 勢，隨著超快激光器的生產(chan) 工藝逐漸成熟，成本逐漸下降，未來有望廣泛的應用於(yu) 醫療生物、航空航天、消費電子、照明顯示、能源環境、精密機械等下遊行業(ye) 。

（1）醫療美容：

超快激光可用於(yu) 醫療中的眼科手術設備和美容設備。飛秒激光被用於(yu) 近視手術，被譽為(wei) 繼波前像差技術之後“屈光手術的又一次革命”。近視患者的眼軸大於(yu) 正常眼軸，使得在眼球調節鬆弛狀態下，平行光線經眼的屈光係統折射後的焦點落在視網膜之前。飛秒激光手術可以去除眼軸維度上多餘(yu) 的肌肉，使眼軸距離恢複正常。飛秒激光手術具有準確性高、安全性高、穩定性高、手術時間短、舒適性高等優(you) 點，已經成為(wei) 當前最主流的近視手術手段之一。

在美容方麵，超快激光可用於(yu) 去除色素和原生痣、去除紋身等，也可以用來改善肌膚的衰老情況。

（2）消費電子：

超快激光適用於(yu) 消費電子製造過程中的硬脆透明材料加工、薄膜加工、精密打標等。手機鋼化玻璃和藍寶石是消費電子原材料中比較有代表性的硬脆透明材料，尤其是藍寶石，由於(yu) 其硬度高，脆性大，使用傳(chuan) 統的機械加工方式效率和良品率很低；藍寶石現在已經比較廣泛的應用於(yu) 智能手表、手機攝像頭蓋板、指紋模組蓋板等；納秒紫外激光和超快激光是目前切割藍寶石的主要技術手段，超快激光的加工效果比紫外納秒激光更好。此外，攝像頭模組、指紋模組使用的加工方式，也以納秒和皮秒激光為(wei) 主。未來柔性手機屏（可折疊屏）的切割、及對應的3D玻璃鑽孔，主流技術也大概率是超快激光。

超快激光在麵板製造中，也有重要應用。OLED偏光片的切割、LCD/OLED製造過程中的剝離及修複，都可使用超快激光。

（3）顯示照明：

超快激光在顯示照明領域的應用主要是指LED晶片的劃線和切割，這也是超快激光適合硬脆材料加工的又一例證，超快激光加工的截麵平整度高，崩邊顯著減少，效率和精度都大大提升。

（4）光伏能源：

超快激光在光伏電池的製造中應用空間廣闊。例如在CIGS薄膜電池的製造中，超快激光可替代原有的機械劃線工藝，顯著改善劃線質量，尤其是對於(yu) P2、P3劃線環節，可以做到幾乎沒有崩邊現象，也沒有裂紋和殘餘(yu) 應力。

（5）航空航天：

為(wei) 提高渦輪葉片的性能和使用壽命，進而提高發動機的性能，需要采用氣膜冷卻技術，這對氣膜孔加工技術提出了極高的要求，2018年西安光機所開發出國內(nei) 最高單脈衝(chong) 能量的26瓦工業(ye) 級飛秒光纖激光器，並研製出係列化超快激光極端製造裝備，實現了航空發動機渦輪葉片氣膜孔的“冷加工”突破，填補了國內(nei) 空白，這種加工方法較電火花加工等方法精度更高，成品率大大提升。

超快激光還可應用於(yu) 纖維增強複合材料的精密加工，加工精度的提升，有助於(yu) 碳纖維等複合材料在航空航天等高端領域的應用拓展。

目前超快激光器價(jia) 格仍較昂貴，我們(men) 預計隨著其國產(chan) 化並價(jia) 格下降，在眾(zhong) 多行業(ye) 中的大規模應用指日可待。國內(nei) 一部分行業(ye) 先行者，已經在生產(chan) 超快激光加工設備，並取得了較好的市場反饋。如德龍激光已推出了基於(yu) 超快激光技術的OLED模組激光精切設備、超快（皮秒/飛秒）激光打標設備、皮秒紅外顯示屏玻璃倒角激光加工設備、皮秒紅外玻璃晶圓激光切割設備等多種類型產(chan) 品。

大族激光也推出了LED全自動隱形劃片機、半導體(ti) 晶圓激光切割設備、指紋識別模塊的玻璃蓋板切割設備等，均使用了超快激光器。華工科技也有相應的設備推出。

2018年6月6日，由大族激光為(wei) 深圳柔宇國際柔性顯示基地定製的首條類六代全柔性顯示屏量產(chan) 線成功點亮投產(chan) ，使用的也是超快激光技術。未來隨著柔性屏、可折疊屏滲透率不斷提升，超快激光將是主要的裁切技術手段。

另外市場上也出現了一些既深諳激光原理、又精通激光與(yu) 材料之間相互作用原理的優(you) 秀企業(ye) ，如南京萃智激光等，在供應超快激光設備的同時，也提供高端加工服務。

全球來看超快激光處於(yu) 快速發展階段，根據中國科學院武漢文獻情報中心的統計和預測，2017年全球超快激光器市場規模超過9億(yi) 美元，到2020年有望超過25億(yi) 美元；2017年我國超快激光器市場約13.5億(yi) RMB，預計2020年將超過50億(yi) RMB。

03

進口替代大有可為(wei) ，國內(nei) 玩家如雨後春筍

3.1 超快激光器進口替代大有可為(wei)

從(cong) 國內(nei) 用戶的視角來看，超快激光器的供應商可分為(wei) 兩(liang) 類：一類是以通快、相幹、NKT、光譜物理等為(wei) 代表的海外激光器廠商，另一類是近幾年快速追趕的國內(nei) 廠商。目前基本的競爭(zheng) 態勢是，國外激光器廠商在市場和技術上占有先發優(you) 勢，但國內(nei) 廠商進步迅速，進口替代的序幕已經拉開。

（1）國外超快激光器供應商：

目前國內(nei) 的超快激光器80%以上仍有賴進口，進口超快激光器在穩定性方麵仍有一定優(you) 勢，但價(jia) 格較貴。近幾年全球超快激光領域最重要的特征是頻繁的收購。自CPA技術提出以來，包括Lumera、KMLab、QuantumLaser、Femtolaser等眾(zhong) 多以超快激光為(wei) 主要方向的創業(ye) 企業(ye) 在1990s年代出現，但一則彼時超快激光的應用場景還很少（起初大多應用於(yu) 科研），二來新技術剛剛出現，生產(chan) 製造工藝有待成熟，使得超快激光器的價(jia) 格極其昂貴，雖然這些創業(ye) 型企業(ye) 大都由知名科學家領銜，但在整個(ge) 2000s年代發展並不盡如人意。在隨後的2010s年代，這些擁有深厚研發基礎，但銷售未上體(ti) 量的超快激光公司，相當一部分被傳(chuan) 統的激光龍頭企業(ye) 諸如通快、相幹、NKT、MKS等所收購。

通快、相幹、NKT、MKS等激光器企業(ye) ，發展曆史悠久，技術力量雄厚，而且擁有良好的市場口碑和客戶基礎。在超快激光的應用場景逐漸顯現時，它們(men) 敏銳的捕捉到了機遇，通過一係列的收購，完成了在超快激光領域的布局。

※ NKT：以光纖起家，到目前為(wei) 止，NKT仍是全球光纖超快激光器的領導者，也是光纖超快激光器核心零部件光子晶體(ti) 光纖的主要供應商。

※ 光譜物理：於(yu) 1961年成立，可供應多種類型的激光器，收購femtolaser和HighQ後，超快激光器的實力大增。

※ 通快：最初是機床製造商，1970s開始做激光切割機床，1980s開發了自己的激光器，此後一直是全球高功率激光設備的領導者。通快此前已收購了高功率光纖激光器廠商SPI，2017、2018年又相繼收購過大通激光、Amphos等超快激光器公司，現在可以供應多種類型的激光器。

※ 相幹通過收購Lumera，Raydiance，Filaser，成為(wei) 全球超快激光領導者。

對於(yu) 相幹等龍頭企業(ye) 來說，Lumera等公司大多數脫胎於(yu) 高校研發體(ti) 係，有著優(you) 秀的人才、理論、技術基礎；而對於(yu) 那些被收購的創業(ye) 企業(ye) 來說，大平台的客戶渠道、管理體(ti) 係、生產(chan) 效率，使得它們(men) 的經營效率快速提升，這也在客觀上推動了超快激光的應用。

這種並購的趨勢仍在繼續，預計未來超快激光領域的市場集中度會(hui) 越來越高，競爭(zheng) 格局也會(hui) 愈加明朗化。

（2）國內(nei) 超快激光新勢力：

中國是全球最大的電子產(chan) 品製造國，全球每年超過90%的手機和電腦生產(chan) 自中國，麵板、集成電路等高端產(chan) 能也正在大規模向大陸轉移，可以說中國是超快激光應用場景最多、市場空間最廣闊的地區。近年來我國的超快激光創業(ye) 企業(ye) 如雨後春筍，並且技術快速突破，進口替代的大幕正在拉開。

根據《fun88官网平台產(chan) 業(ye) 發展報告》的統計，2015年-2019年我國國產(chan) 超快激光器的銷售數量從(cong) 40台增長到850台。我們(men) 認為(wei) 國內(nei) 企業(ye) 雖然大部分成立時間比較晚，但至少在以下三個(ge) 方麵占有優(you) 勢：

（1）中國將是超快激光器最大的應用市場：超快激光高精度的特點，尤其適用於(yu) 3C產(chan) 品的製造，而我國是全球最大的3C產(chan) 品的生產(chan) 基地，每年全球超過90%的智能手機和筆記本電腦在中國生產(chan) ，集成電路、麵板的高端產(chan) 能近年來也正大規模向國內(nei) 轉移，帶來了智能製造、精密製造的巨大應用市場。

（2）中國擁有全球最完整的工業(ye) 體(ti) 係：經過過去幾十年的發展，我國形成了從(cong) 上遊材料到下遊應用的完整工業(ye) 體(ti) 係，使得設備的製造成本相對較低，加上國家政策支持，產(chan) 研轉換環境大大改善，為(wei) 超快激光器的產(chan) 業(ye) 化提供了良好的土壤，也使得國產(chan) 超快激光器相對於(yu) 進口產(chan) 品來說，可以有較大的性價(jia) 比優(you) 勢。

（3）高端人才的大規模回流：我們(men) 注意到，在激光行業(ye) ，高端人才的回流在加快，這為(wei) 超快激光的技術突破打下了人才基礎。目前國內(nei) 的超快激光生產(chan) 廠商如華日激光、安揚激光等都是由海外歸國人才所創立。良好的創業(ye) 環境和各種地方政策大力支持，使得海外高端人才回國發展，正在成為(wei) 一種大趨勢。

另外有新聞對個(ge) 別廠家的產(chan) 銷等有報道，整理如下。

3.2核心部件仍主要依賴進口

超快激光器的兩(liang) 大核心訴求：高穩定性的超短脈衝(chong) 、高脈衝(chong) 能量。通常，可以利用鎖模技術獲得超短脈衝(chong) ，利用CPA放大技術獲得高脈衝(chong) 能量，其中涉及的核心部件包括振蕩器、展寬器、放大器和壓縮器等。其中，振蕩器和放大器技術難度最高，也是一家超快激光器製造企業(ye) 的核心技術。

※ 振蕩器：在振蕩器內(nei) ，利用一種鎖模技術獲得超快激光脈衝(chong) 。

※ 展寬器：展寬器將飛秒種子脈衝(chong) 按不同波長在時間上拉開。

※ 放大器：利用啁啾放大器使這一展寬的脈衝(chong) 獲得充分能量。

※ 壓縮器：壓縮器把放大後的不同成分的光譜再會(hui) 聚到一起，恢複到飛秒寬度，從(cong) 而形成具有極高瞬時功率的飛秒激光脈衝(chong) 。

超快激光器的振蕩器、放大器等核心部件，大多數由激光器生產(chan) 企業(ye) 自家生產(chan) ；若無法自產(chan) 振蕩器等，可購買(mai) 其他公司生產(chan) 的激光種子源。國際上一些超快激光器廠商的核心零部件製造能力如下：

※ Coherent（相幹）：相幹公司能夠生產(chan) 超快激光係統中的每一個(ge) 組件，包括泵浦激光器、振蕩器、放大器、可調諧OPA及其附件等。2016年相幹收購了高性能工業(ye) 激光光源和激光解決(jue) 方案及器件廠商ROFIN，而ROFIN此前又收購了美國特種光纖廠商Nufern，後者可供應特種光纖。

※ 光譜物理（Spectra-Physics）：2011年公司收購了奧地利超快激光器生產(chan) 商High Q Laser公司。他們(men) 將LD抽運與(yu) 半導體(ti) 可飽和吸收鏡(SESAM)技術相結合，研製出了世界上最緊湊、最穩定的超快激光器。光譜物理可以自產(chan) 各種皮秒振蕩器、皮秒放大器、飛秒振蕩器和飛秒放大器。

※ IPG光電：IPG能夠提供綠光、紅外和中紅外皮秒和飛秒光纖和光纖固體(ti) 混合激光器，其中IPG的皮秒及飛秒光纖激光器配備了主振蕩光纖功率放大器（MOFPA）結構，尤其適合重複頻率介於(yu) 10 kHz-數MHz之間、脈衝(chong) 能量為(wei) 若幹µJ-~1mJ的超快脈衝(chong) 。

※ Clark-MXR：成立於(yu) 1992年，公司創始人之一Gerald Mourou(2018年諾貝爾物理學獎獲得者)最早提出了CPA理論，並最早開發出了商用CPA係統。此外Clark-MXR公司在該領域裏還擁有無數個(ge) “第一”，包括笫一台商業(ye) 化脈衝(chong) 碰撞鎖模染料(CPM)激光器、第一台商業(ye) 化bow-tie放大器、第一台商業(ye) 化Ti:Sapphire振蕩器、第一台商業(ye) 化再生放大器、第一台商業(ye) 化光纖振蕩器作種子源的再生放大器、第一台商業(ye) 化集成一體(ti) 化再生放大器、第一台商業(ye) 化髙功率1um光纖振蕩器、第一台商業(ye) 化高功率1um振蕩器等等。

超快激光器的芯片、特種光纖、布拉格光柵、泵浦源等，大多由專(zhuan) 業(ye) 的電子製造企業(ye) 生產(chan) 。芯片（20%-30%）+光纖（15%-20%）+泵浦源（20%）占了超快激光器總成本的約70%，該領域比較知名的公司包括芯片製造企業(ye) Lumentum、特種光纖製造企業(ye) NKT公司等。

※ 芯片：激光芯片分為(wei) 激光器芯片(發射端)和探測器芯片(接收端)，其中，激光器芯片技術壁壘高，是光芯片中的“明珠”。從(cong) 目前DFB/EML/VCSEL三大高端激光器芯片市場來看，美國和日本光器件廠商仍然占據市場主導，包括Finisar、Avago、三菱、Lumentum、II-VI等公司。2018年，Lumentum（原行業(ye) 第二）以約18億(yi) 美金的價(jia) 格收購了Oclaro（原行業(ye) 第三），兩(liang) 者合並之後，銷售額一舉(ju) 超過了Finisar（原行業(ye) 第一），成為(wei) 新的行業(ye) 第一。近年來，受益於(yu) 蘋果公司對用於(yu) 3D sensor的VCSEL激光器的海量需求，Lumentum與(yu) Finisar成為(wei) 光器件行業(ye) 內(nei) 最火熱的廠商。國內(nei) 具備VCSEL芯片量產(chan) 製造能力的廠商主要是光迅科技和華芯半導體(ti) 。此外，受到市場關(guan) 注的芯片企業(ye) 包括山東(dong) 太平洋、深圳源國、國星光電、華工科技、三安光電及台廠全新光電、晶元光電、環宇以及給蘋果供應VCSEL芯片的穩懋。

※ 特種光纖：NKT公司是全球領先的高性能光纖激光器、光纖傳(chuan) 感係統和光子晶體(ti) 纖維供應商，全球超快光纖激光器所使用的光子晶體(ti) 光纖被丹麥NKT公司占據大部分市場份額，NKT公司於(yu) 2017年下半年收購瑞士超快激光製造商Onefive公司，開始大規模出貨飛秒激光器和皮秒激光器。此外，CorActive（已被大族激光收購）和Nufern（現為(wei) 相幹子公司）也具備特種光纖的生產(chan) 能力。國內(nei) 公司中，安揚激光自建了光纖拉絲(si) 塔，可生產(chan) 40餘(yu) 種各種用途的特殊光纖，擺脫了西方公司對光纖激光器產(chan) 業(ye) 鏈的控製。

※ 光柵：脈衝(chong) 展寬器和壓縮器需要一種特殊的反射型布拉格光柵。由於(yu) 在光束傳(chuan) 播的方向上光柵的周期逐漸發生變化，當光從(cong) 一個(ge) 方向入射時，激光脈衝(chong) 將在時間上進行展寬；當光沿相反方向傳(chuan) 播時，激光脈衝(chong) 將在時間上被壓縮。啁啾體(ti) 布拉格光柵產(chan) 品專(zhuan) 為(wei) 飛秒及皮秒脈衝(chong) 展寬和壓縮而設計。美國OptiGrate Corp是啁啾體(ti) 布拉格光柵技術（VBG）的先驅，在該領域占據全球領導地位。2017年OptiGrate Corp被全球光纖激光器龍頭IPG收購。此外，美國的ONDAX公司也具備製造布拉格光柵能力。目前國內(nei) VBG生產(chan) 商較少，依然需要大量從(cong) 海外進口，國內(nei) 的代理商包括上海昊量、筱曉光子等公司。

核心零部件是每家超快激光企業(ye) 的必爭(zheng) 之地，未來隨著核心零部件技術的突破，國內(nei) 超快激光器的成本還有巨大的下降空間，國產(chan) 超快的性價(jia) 比有望進一步提升。