小功率

用于信息技术领域的小功率LD发展极快。例如用于光纤通信及光交换系统的分布反馈(DFB)和动态单模LD、窄线宽可调谐DFB-LD、用于光盘等信息处理技术领域的可见光波长(如波长为670nm、650nm、630nm的红光到蓝绿光)LD、量子阱面发射激光器以及超短脉冲LD等都得到实质性发展。这些器件的发展特征是：单频窄线宽、高速率、可调谐以及短波长化和光电单片集成化等。

高功率

1983年，波长800nm的单个LD输出功率已超过100mW，到了1989年，0.1mm条宽的LD则达到3.7W的连续输出，而1cm线阵LD已达到76W输出，转换效率达39%。1992年，美国人又把指标提高到一个新水平：1cm线阵LD连续波输出功率达121W，转换效率为45%。输出功率为120W、1500W、3kW等诸多高功率LD均已面世。高效率、高功率LD及其列阵的迅速发展也为全固化激光器，亦即半导体激光泵浦(LDP)的固体激光器的迅猛发展提供了强有力的条件。

为适应EDFA和EDFL等需要，波长980nm的大功率LD也有很大发展。配合光纤Bragg光栅作选频滤波，大幅度改善其输出稳定性，泵浦效率也得到有效提高。

1、半导体激光产业的形成

我国的半导体激光器技术早期与国外发展同步，但是长期受制于产业发展滞后的影响，一直徘徊在科学研究的范畴。直到新世纪，随着我国经济的快速发展和产业的进步，作为高新技术产业的半导体激光器行业也得到了巨大提升。

我国半导体激光产业发展迅猛，部分国产半导体激光设备和光源技术已达国际先进水平，至2011年，我国半导体激光产业已初具规模。目前我国在LD外延材料、芯片制造、期间装封等方面均已掌握自主知识产品的单元技术，且部分核心技术具有原创性，初步形成了从上游材料、芯片制备、中游期间装疯及校友集成应用的比较完整的研发和产业体系。

2、半导体激光产业的分布格局

我国半导体激光加工产业可以分为四个比较大产业带，珠江三角洲、长江三角洲、华中地区和环渤海地区。这四个产业带侧重点不同，珠三角以中小功率激光加工机为主，长三角以大功率激光切割焊接设备为主，环渤海以大功率激光熔覆和全固态激光为主，以武汉为首的华中地区则覆盖了大、中、小激光加工设备。这四大产业带中，以华中地区尤其是武汉最具代表性，中国"光谷"的称号便是有力的证明。武汉地区可以说见证了中国激光加工产业从无到有、从弱到强的整个历程，是中国半导体激光产业发展的缩影。

图表1：中国半导体激光产业区域分布

3、我国半导体激光产业优势

(1)产业区域发展集中，各产业带定位明确

我国激光企业具有群体聚集性，主要分布在五个产业带：珠三角、长三角、华中、环渤海地区，以及新兴的东北工业振兴区。另外，西部产业带也将成形。其中，特别值得一提的是东北工业区，不少激光企业发展势头良好。这五个产业带侧重点不同，珠三角以中小功率激光加工机为主，长三角以大功率激光切割焊接设备为主，环渤海以大功率激光熔覆和全固态激光为主，以武汉为首的华中地区则覆盖了大、中、小激光加工设备。

(2)半导体激光在我国得到了广泛应用

无应用无市场，据国际权威机构预测，21世纪进入以半导体激光器为代表的新型激光显示时代。以半导体激光器为核心的激光技术，在科学研究、工业制造、国防建设、生物医疗、信息产业、资源环境以及文化娱乐等领域获得了广泛的应用。

(3)下游市场需求日益增长

目前，激光加工制造技术目前呈现一个飞速发展的趋势，同时国内激光加工行业也面临着极好的机遇和挑战，这是因为激光加工应用市场的需求日益增长，国际竞争也存在新格局，激光加工技术亟需有一个大的突破与发展，如此机遇势不可当。

光电子产业是21世纪支柱产业之一，激光及激光器技术是光电子产业的基础技术之一。国家十二五规划纲要中将加快转变经济发展方式和调整经济结构作为十二五时期的主要目标和任务之一，并将战略性新兴产业定位为先导性、支柱性行业，这对电子元器件行业构成长期利好，产业环境有利于行业的发展。随着激光技术的进步和应用的拓展，与激光相关的元器件市场需求将不断增加。未来的激光应用对于激光器的功率、可靠性、能耗、使用便捷性等方面的要求将越来越高。

(4)政府支持力度较大

发展激光产业，政府的引导和支持不可缺少。从当今激光市场的发展和政府的引导情况可以看出，作为高新技术，"振兴制造业"给激光技术应用带来更大的发展机遇。我国将涉及国家安全、国防建设、高新技术的产业化和科技前沿发展的激光加工技术列为关键支撑技术，将给激光加工机的制造和升级带来很大的商机。

如陕西省重点投资激光和3D打印，为了解决企业研发及成果转化的后顾之忧，为科技企业创新发展创造可靠的保障，陕西省率先建立科技保险风险补偿机制，由财政补贴资金，为投资风险埋单。科技保险补贴对象涵盖财产险类、责任险类、人身险类、出口信用多个产品，为企业创新产品研发、科技成果转让建立了保险保障机制。

4、我国半导体激光产业劣势

(1)技术实力与国外相比差距较大

经过近几年来的开发，我国高功率半导体激光器的研制和生产技术已有了一些基础和实力，但与国际迅猛发展的势头相比，我们还有一定的差距。要开发实用化的高功率半导体激光器，赶上国际先进水平，仍需要作出很大的努力，尤其是半导体激光芯片技术方面。

尽管半导体激光器已经比较成熟，得到了广泛的应用，但大功率半导体激光器性能有待进一步提高，如激光性能受温度影响大，光速的发散角较大，激光器的寿命与可靠性须进一步提高。国内半导体激光技术与日本、美国等先进国家相比有较大差距，特别是近几年发展起来的蓝光激光器更是如此。我国目前在激光产业方面，创新能力较差，高档次激光产品较少，智能化、自动化程度较低，不能提供性价比高的产品，缺乏市场竞争能力。

(2)关键材料和配件不能自给，依赖进口

在半导体激光器的核心部件-半导体激光芯片的研制和生产方面，一直受外延生长技术、腔面钝化技术以及器件制作工艺水平的限制，国产半导体激光器件的功率、寿命方面较之国外先进水平尚有较大差距。这导致国内实用化高功率、长寿命半导体激光芯片主要依赖于进口，直接导致我国半导体激光器系统的价格居高不下，严重影响了大功率半导体激光器在我国的推广应用，同时也限制了我国高功率光纤激光器的研制和开发。

半导体激光器作为该领域中的核心部件，国防经济建设需求明显增长，但是美国把大功率半导体激光器列为对华出口限制，严重影响我国该技术的发展，迫切需要解决半导体激光器用LD芯片的国产化，为我国的半导体激光产业提供强有力的支持。

(3)我国半导体激光器产业的产业结构还不是很合理

产业的中上游企业数量较少，产量和技术水平都要落后于欧美等地区的企业;国内封装和应用产品产业的发展迅速，成为世界LD应用的重要基地之一。外延和芯片产业是整个半导体激光器产业发展的最终支持力量，也是技术含量和投资密度都较大的产业，需要国家的大力支持和政策印度，突破核心技术的研发，形成自主知识产权，应对半导体激光器国际巨头的专利大棒。近几年国内有一定基础的LD外延和芯片制造厂家纷纷投资进行融资扩产，抢占产业和先机，关键技术研究有待进一步突破。

具体来说，我国半导体激光产业存在的问题如下图所示：

图表2：中国半导体激光产业存在的问题

(4)配套产业链不足，增加了企业经营成本

由于配套产业链不足，一些外地企业过来后，因为没有强大的产业需求，很多业务开展不了。而本地企业，因为受困于配套产业链的问题，很多时候不得不去外地找下家，无形中增加了经营成本。另外，本地企业受制于技术、设备、工艺的瓶颈，初期投入非常巨大，加上融资成本贵，存在资金难题。

(5)行业发展高端人才缺乏

面对企业最为头疼的人才问题，半导体激光产业属于高新技术产业，随着我国"十二五"规划的实施，将为激光加工产业带来巨大的发展机遇。国家产业政策在未来五年内将对激光行业提供强有力的支持，我国正成为全球最大的激光加工应用市场。国内地方政府都很重视激光产业的发展，如温州正在建设"中国激光产业集群"，辽宁省提出"倾全省之力，建辽宁鞍山激光产业园"，武汉将建设世界一流的"中国激光产业基地"。激光行业的迅速崛起，使得激光行业人才缺口巨大。

(6)应用研究相对滞后，阻碍了整个行业向高端发展

目前，我国激光产业应用研究相对滞后，使整个产业链不能形成正反馈，阻碍了整个行业的发展;另一方面，国家对应用研究的投入力度不够，造成了科研成果转化为生产力的能力较差买很多具有市场前景的成果仍停留在试验样机阶段;此外激光激光技术应用推广宣传不够，缺乏实践。

(7)激光产业管理有待加强

目前，我国激光产品缺少国家标准，激光产业没有归口主管部门，产品质量监督不够，市场处于无序竞争。

5、解决对策

针对我国半导体激光产业发展的优劣势，尤其是存在的问题。我国半导体激光产业应该按照"激光加工为先导，激光应用是主体，国际合作促跨越，高端装备上水平"的基本思路推进激光产业园建设。坚持企业引进与研发机构建设并重，高端人才引进与人才本地化培养并举，促进产业集群高起点建设。坚持企业创新主体地位，加强激光应用项目与民营资本的结合，着力加强产学研合作，加快推进激光技术成果转化和产业化，提高激光产业的持续竞争力。实现激光产业与装备制造业等传统优势产业的有机结合，建设我国世界领先的激光产业基地。

据相关数据显示，2015年全球工业激光器市场，光纤激光器实现16%增幅，成为增长最快的光源产品。与此同时，随着精密加工及“冷加工”应用发展，超快激光器成为企业关注的重点方向。从而带动了泵浦源半导体激光器的进一步发展。　　据相关数据显示，2015年光纤激光器仍保持高比例增长。作为泵浦源的半导体激光器市场表现如何?凯普林光电在2015年业绩增长情况如何?

陈燕丽：2015年凯普林光电的泵浦二极管业务增长强劲，增长主要来源于高功率光纤激光器市场，我们的泵浦二极管系列产品中，30W以下用于低功率脉冲光纤激光器的泵浦源出货量小幅增长，销售额与2014年持平;50W以上用于中、高功率光纤激光器的泵浦产品出货突破万支，销售额实现了数量级的增长。另外，2um光纤激光器以及超快光纤激光器的泵浦业务也发展良好，在这两个领域，我们从客户结构变化中可以看到，2014年，这类泵浦产品的客户以科研院校为主，而2015年有更多的企业开始采购。这些年，凯普林光电不断推出新品，持续提高产品性能指标，和客户一起见证了光纤激光器市场的高速发展。

上海光博会上的凯普林集体

2015年凯普林光电整体业务较2014增长约20%。多年来持续的技术和产品投入，使我们在市场上一直保持了强势的竞争力，新产品带来的业务增长，使我们跟上了行业的发展节奏，未来凯普林光电将进一步努力，为客户提供更优性价比的产品和服务，与客户共同成长。

本次光博会中，凯普林光电重点展示了哪些产品?主要应用领域是什么?有何特色?

陈燕丽：本次光博会，我们展示的主题是"更高、更亮、更可靠"，展出的新产品包括976nm稳波长、窄线宽100W/ 105μm/0.15NA光纤输出，793nm/ 80W/ 200μm光纤输出等高亮度泵浦产品。 新产品在原有系列产品的基础上，进一步提高了输出功率和激光亮度，并在结构设计以及装调工艺上进行了优化，产品可靠性得到进一步提升。以上新产品为高功率2μm光纤激光器、超快和超高功率光纤激光器的开发提供了更多解决方案。976nm稳波长产品采用105um/0.15N.A.输出光纤，高亮度、小N.A.设计为光纤激光器前端合束更多泵浦光提供了可能;同时，稳波长、窄线宽的波长输出保证了有源光纤中工作物质的稳定吸收和高效泵浦。793nm激光器通过采用200um芯径光纤获得了80W输出功率，为客户优化整个光纤激光器系统结构提供了更多选择。

凯普林光电从2009年进入光纤激光器泵浦领域，经过不断技术创新与探索，根据市场发展及客户需求，已开发30多种产品，覆盖各细分市场，为光纤激光器客户提供了丰富的产品选择。

目前，凯普林光电产品主要采用的是哪种方式进行光纤耦合?高功率、高亮度已成为半导体激光器重要发展方向，凯普林光电在提升功率及亮度方面有哪些改进和进展?对于半导体激光产业发展有何看法?

陈燕丽：凯普林光电目前主要采用以单管为基础的多单管光纤耦合技术，这也是目前全球光纤激光器泵浦二极管的主流。近年来随着芯片功率和光纤耦合技术水平的提高，105um光纤芯径输出100W以上光功率已经实现了商品化，向更高功率、更高亮度发展是大家的目标，我们也在朝这方面努力。凯普林光电已经加大了这方面的研发投入，通过空间合束和偏振合束技术来组合更多单管，同时通过优化光路、改善散热、进一步提高耦合效率等一系列措施提高功率输出，相信不久的将来，我们在这方面会有新的突破。

目前半导体激光器在整个激光领域中发展相对较快，半导体激光器本身的可拓展方向很多，像功率，波长、工作方式等等，发展空间广阔。半导体激光器自身丰富的特质也使其应用领域较其它种类激光器更广泛，除了泵浦固体、光纤激光器之外，还直接应用于光通讯、材料加工、医疗等很多领域，并且应用领域还在不断扩展，比如近年来引起人们关注的激光雷达、激光显示、传感等，我们看到新机会在不断出现。

凯普林光电自2003年成立发展到今天，相继在激光泵浦、激光印刷、医疗、安防等方向开发了多个产品系列，在国内市场占有了相当的市场份额，在客户心目中也成为首选品牌之一。未来我们对已有市场，将继续不遗余力的投入，根据客户需求提供更好的产品和服务，同时，我们也希望在新的应用市场有所作为，在横向上进行业务扩展。

在光纤耦合方面，目前国内市场大概有多少厂商?凯普林在竞争中如何保持领先地位?在产品开发方面，主要方向是什么?

陈燕丽：目前国内市场也已经是全球化竞争，国内外光纤耦合半导体激光的厂商加起来应该有十几家，当然有些和我们的应用市场不同。在竞争比较激烈的光纤激光器泵浦市场上，凯普林光电一直保持着独立供货商的身份，专注在自己的泵浦业务。目前我们的产品系列覆盖了光纤激光器泵浦源的各细分市场，为客户提供全面的泵浦解决方案。虽然现在市场上流行垂直整合，但我们还是认为"术业有专攻"，我们通过和上、下游以及平行的器件厂商紧密合作，发挥各自的专业优势，形成分工合作，我们认为这种方式也可以成功。

好的产品技术不仅在于实现了高的性能指标，凯普林光电追求的高水平商业化产品同时要具备强势的价格竞争力。我们的产品开发方向就是要为客户提供高性能、高品质以及最优性价比的产品。