公司主营激光产业上游元器件业务，并向中游模组延伸。炬光科技起家激光产业上游高功率半导体激光器业务，并在2017年收购德国LIMO公司，获得光学整形能力。通过结合上游技术能力，公司向中游模组业务开拓并重点围绕汽车应用（激光雷达）、泛半导体等领域布局。根据2021年年报，公司上游半导体激光业务收入1.99亿元，营收占比42%；激光光学收入2.1亿元，占比44%；中游代表性业务汽车应用营收0.52亿元，营收占比11%。
　　上游:国产替代与应用创新。1）半导体激光业务：激光器市场目前国内占比超过60%，驱动上游实现国产替代。半导体激光器是应用最广泛的一类，公司在泵浦源、热沉等多核心环节实现突破，叠加直接应用，预计2025年对应市场规模超过20亿美元；2）激光光学业务：核心是微光学技术发展带来的应用领域不断扩大，炬光科技旗下LIMO公司拥有国际领先的微光学整形技术和独创晶圆级同步结构化制备技术，以准直FAC和折射元件两类基础场景支撑市场规模约为7.7亿美元，激光雷达等新兴领域有望持续贡献增量。
　　中游：抓住激光雷达等新兴领域发展机遇，多点开花。1）激光雷达预计未来5年出货量复合增速超过100%，炬光科技定位发射模组环节，价值量占比约为20%，根据测算，2025年对应市场规模约为8.1亿美元，公司已拿到大陆集团订单（4亿元合作协议分多个年度交付），新量产项目可期；2）泛半导体：公司通过技术自研，布局集成电路、显示面板等行业激光退火、激光剥离等系统，2021年退货设备全球市场规模为7.2亿美元，公司目前已导入台积电供应链，并拿到上海微电子、北京华卓精科订单；3）医疗健康：公司在专业和家用医美市场双布局，当前仅家用脱毛仪单品预计市场规模接近100亿元，公司和Cyden集团针对家用市场已经签订价值约8亿元合作协议。
　　技术实力全球领先，各业务均导入下游头部厂商。技术方面，公司自研形成的九大核心技术指标均位居国内甚至国际领先地位，确保了公司的产品实力和技术创新；品牌方面：公司在光纤激光器、光刻、医美等市场，均已和头部客户达成合作，并逐步形成独有的品牌价值。行业影响力和认可度的提升有望助力各类产品的业务落地，推动公司长期成长。
　　盈利预测与估值：公司未来3年处于快速成长期，预计2022-2024年归母净利润1.27/1.85/2.60亿元（+88%/45%/41%），EPS分别为1.41/2.05/2.89元，对应PE分别为86/59/42倍。首次覆盖，暂未给予投资评级，建议关注。
　　风险提示：框架协议合作的风险；激光雷达行业进展不及预期的风险；公司产品在新兴应用领域的销售存在不确定的风险。
　　

研究报告全文：证券研究报告2023年03月01日炬光科技688167SH无评级稀缺激光元器件厂商中游延伸加速成长核心观点公司研究深度报告公司主营激光产业上游元器件业务并向中游模组延伸炬光科技起家激光通信通信设备产业上游高功率半导体激光器业务并在2017年收购德国LIMO公司获得证券分析师马成龙光学整形能力通过结合上游技术能力公司向中游模组业务开拓并重点围021-60933150machenglongguosencomcn绕汽车应用激光雷达泛半导体等领域布局根据2021年年报公司S0980518100002上游半导体激光业务收入199亿元营收占比42激光光学收入21亿元基础数据占比44中游代表性业务汽车应用营收052亿元营收占比11投资评级无评级合理估值上游国产替代与应用创新1半导体激光业务激光器市场目前国内占比收盘价12107元总市值流通市值108917847百万元超过60驱动上游实现国产替代半导体激光器是应用最广泛的一类公52周最高价最低价189877811元司在泵浦源热沉等多核心环节实现突破叠加直接应用预计2025年对近3个月日均成交额20832百万元应市场规模超过20亿美元2激光光学业务核心是微光学技术发展带来市场走势的应用领域不断扩大炬光科技旗下LIMO公司拥有国际领先的微光学整形技术和独创晶圆级同步结构化制备技术以准直FAC和折射元件两类基础场景支撑市场规模约为77亿美元激光雷达等新兴领域有望持续贡献增量中游抓住激光雷达等新兴领域发展机遇多点开花1激光雷达预计未来5年出货量复合增速超过100炬光科技定位发射模组环节价值量占比约为20根据测算2025年对应市场规模约为81亿美元公司已拿到大陆集团订单4亿元合作协议分多个年度交付新量产项目可期2泛半导体公司通过技术自研布局集成电路显示面板等行业激光退火激光剥离等系统2021年退货设备全球市场规模为72亿美元公司目前已导入资料来源Wind国信证券经济研究所整理台积电供应链并拿到上海微电子北京华卓精科订单3医疗健康公相关研究报告司在专业和家用医美市场双布局当前仅家用脱毛仪单品预计市场规模接近100亿元公司和Cyden集团针对家用市场已经签订价值约8亿元合作协议技术实力全球领先各业务均导入下游头部厂商技术方面公司自研形成的九大核心技术指标均位居国内甚至国际领先地位确保了公司的产品实力和技术创新品牌方面公司在光纤激光器光刻医美等市场均已和头部客户达成合作并逐步形成独有的品牌价值行业影响力和认可度的提升有望助力各类产品的业务落地推动公司长期成长盈利预测与估值公司未来3年处于快速成长期预计2022-2024年归母净利润127185260亿元884541EPS分别为141205289元对应PE分别为865942倍首次覆盖暂未给予投资评级建议关注风险提示框架协议合作的风险激光雷达行业进展不及预期的风险公司产品在新兴应用领域的销售存在不确定的风险盈利预测和财务指标202020212022E2023E2024E营业收入百万元3604765527821200-74322160417535净利润百万元3568127185260--1434943878452406每股收益元052075141205289EBITMargin72175181181174净资产收益率ROE5629527191市盈率PE23581618861593422EVEBITDA16551008917665470市净率PB1314473449419384资料来源Wind国信证券经济研究所预测注摊薄每股收益按最新总股本计算请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容证券研究报告内容目录炬光科技光子行业国内领先厂商5产生调控光子技术延伸推动应用范围扩大5股权结构清晰管理团队专业资深8经营效率提升募投加快中游业务兑现9上游国产替代与应用创新12半导体激光元器件国产替代加速12半导体激光元器件2025年市场规模超20亿美元14激光光学元器件微光学技术是核心16中游应用领域多点开花22激光雷达模组行业步入高速阶段发射模组为核心环节22泛半导体应用打破海外垄断局面29医疗健康市场需求快速增长31技术驱动创新品牌强化业务落地33竞争优势一技术领先多产品指标占优33竞争优势二品牌效应日渐形成助力业务拓展35财务分析37资本结构及偿债能力分析37经营效率分析38盈利能力分析39成长性分析40现金流量分析40盈利预测42假设前提42未来3年业绩预测43估值与投资建议45可比公司相对估值45投资建议45风险提示46财务预测与估值48免责声明49请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容2证券研究报告图表目录图1炬光科技发展历程5图2炬光科技主营业务所处产业链位置6图3炬光科技主要产品部分7图4炬光科技2021年营收拆分7图5炬光科技IPO时股权结构8图62017-2021年炬光科技收入及增速9图72017-2021年炬光科技归母净利润及增速9图82018-2021年炬光科技分业务营收占比拆分10图92018-2021年炬光科技分业务毛利率对比10图102017-2021年炬光科技毛利率及净利率10图112017-2021年炬光科技归母净利润及增速10图122017-2022年中国激光器市场规模及预测12图132020年全球激光器应用市场结构12图142013-2021年低中高功率光纤激光器国产化率变化情况13图15典型光纤激光器光学系统14图16半导体激光泵浦源结构14图17炬光科技在泵浦源中可提供典型产品15图182019-2025年全球高功率半导体激光器元器件市场规模亿美元16图19微光学元件应用场景18图20炬光科技激光光学元器件典型产品20图21特斯拉传感器配置方案摄像头毫米波雷达23图22激光雷达点云输出结果禾赛AT128为例23图232021-2030年激光雷达出货量规模预测25图24激光雷达分类及对比25图25激光雷达硬件结构拆解27图26炬光科技激光雷达发射模组方案28图27炬光科技DMS解决方案28图28JapanSteelWorks公司用于平板显示的准分子激光退火系统29图29炬光科技多款产品打破国外垄断格局31图302016-2026年中国医美器械行业市场规模及预测31图31炬光科技医疗健康解决方案33图32炬光科技已拥有全球分销网络36图332017-2021年公司资产负债率和有息负债率37图34可比公司资产负债率和有息负债率对比202137图352017-2021年公司流动比率速动比率和权益乘数38图362017-2021年应收账款周转天数对比38图372017-2021年应付账款周转天数对比38请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容3证券研究报告图382017-2021年总资产周转率对比39图392017-2021年存货周转天数对比39图402017-2021年公司毛利率和净利率39图412021年光芯片公司毛利率净利率和ROE对比39图422017-2021公司三大费用率情况40图432017-2021年营业收入增速对比40图442017-2021年归母净利润增速对比40图452017-2021公司现金流量情况41表1炬光科技股权激励考核目标8表2炬光科技管理层具备深厚技术背景9表3炬光科技管理层具备深厚技术背景11表4激光器分类13表5LIMO激光光学技术于其他行业主流技术路线对比21表6不同类型传感器性能对比24表72022年国内激光雷达车型姐交付情况24表8国内美容仪行业发展历程32表9炬光科技核心技术处于行业领先水平34表10炬光科技代表性产品与可比公司对比情况部分35表11炬光科技营收拆分43表12未来3年盈利预测表43表13同类公司估值比较45请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容4证券研究报告炬光科技光子行业国内领先厂商产生调控光子技术延伸推动应用范围扩大炬光科技深耕光子行业超过20年技术落地范围不断延伸炬光科技成立于2007年9月主要从事光子产业链上游的高功率半导体激光元器件和原材料产生光子激光光学元器件调控光子的研发生产和销售目前正在积极拓展光子产业链中游的光子应用模块模组子系统提供光子应用解决方案业务重点布局汽车应用泛半导体制程医疗健康三大领域炬光科技已发展成为国内实力最强的高功率半导体激光器品牌被中国光学学会激光加工专业委员会授予高功率半导体激光产业先驱称号公司在中国西安东莞海宁德国多特蒙德拥有生产基地和核心技术团队目前正在韶关建设医疗健康产业基地在合肥建设泛半导体制程光子应用解决方案产业基地2021年12月炬光科技在上海证券交易所科创板成功上市图1炬光科技发展历程资料来源公司公告公司官网国信证券经济研究所整理从产业链角度公司业务范围已经从光子行业上游延伸至行业中游炬光所处行业为光子行业行业中游包括光纤激光器固体激光器两类常见激光器上游对应所需要的激光器芯片和各类光学元器件二者完成激光器所需的光源及激光形状控制功能对应产生光子和调控光子环节炬光科技起家于上游业务通过多年行业经验积累和技术沉淀逐步将业务范围延伸至中游领域不断拓宽业务可触达潜在市场规模请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容5证券研究报告图2炬光科技主营业务所处产业链位置资料来源公司年报国信证券经济研究所整理详细来看公司对应的业务范围包括1上游产生光子半导体激光元器件和原材料分为有源器件光纤耦合模块及无源器件专业医美应用元器件及先进材料等2上游调控光子激光光学元器件主要包括光束准直转换系列单非球面柱面透镜光束转换器光束准直器光纤耦合器光场匀化器光束扩散器微光学晶圆等3中游汽车应用模块主要包括激光雷达面光源发射模组激光雷达线光源发射模组激光雷达光源光学组件等4中游泛半导体制程模块与系统主要包括应用于集成电路的激光退火系统应用于新型显示等多种先进制造应用场景的可变光斑激光系统以及应用于显示面板领域的固体激光剥离线光斑光学系统和固体激光退火线光斑光学系统等5中游医疗健康模块主要包括专业医疗健康模块家用医疗健康模块等请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容6证券研究报告图3炬光科技主要产品部分资料来源公司年报国信证券经济研究所整理上游收入营收占比超过80中游应用逐步兑现根据2021年年报目前公司收入主要还是来自上游部分其中产生光子对应的半导体激光收入规模为199亿元营收占比42调控光子对应的激光光学收入210亿元营收占比44中游根据应用市场来分目前汽车部分营收规模较为明显对应收入为052亿元营收占比为11剩余部分为公司在其他应用市场应用地域分布公司2021年主营业务收入中57来自国内43来自海外图4炬光科技2021年营收拆分资料来源公司年报国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容7证券研究报告股权结构清晰管理团队专业资深公司股权结构清晰哈勃投资入股董事长是公司控股股东和实控人IPO发行前董事长刘兴胜直接持有公司1772的股份并通过与王东辉西安宁炬西安新炬宋涛李小宁延绥斌侯栋田野西安吉辰签署一致行动人协议间接控制炬光科技1427股份的表决权合计控制了炬光科技3199股份的表决权对炬光科技形成控制为炬光科技的控股股东和实际控制人由华为控股的哈勃投资上市前持股比例为296图5炬光科技IPO时股权结构资料来源公司招股说明书国信证券经济研究所整理公司设立新一轮股权激励绑定员工和公司利益2022年四月公司发布2022-2024年股权激励计划本次激励计划首次授予的激励对象人数合计591人占据公司员工733人截止2021年12月31日的8063包括了在公司任职的董事高级管理人员合计技术人员以及董事会认为需要激励的骨干员工根据公司最新发布的2022年业绩预告预计2022年公司实现归母净利润12-13亿元同比增长7709-9185已经满足2022年股权激励考核目标表1炬光科技股权激励考核目标营业收入A净利润B归属期对应考核年度目标值AmBm触发值AnBn营业收入Am不低于7亿元或净利营业收入An不低于56亿元或净第一个归属期2022年润Bm不低于12亿元利润Bn不低于096亿元营业收入Am不低于12亿元或净营业收入An不低于96亿元或净第二个归属期2023年利润Bm不低于19亿元利润Bn不低于152亿元营业收入Am不低于14亿元或净营业收入An不低于112亿元或第三个归属期2024年利润Bm不低于21亿元净利润Bn不低于168亿元资料来源公司公告国信证券经济研究所整理管理团队技术背景深厚推动公司持续研发进步炬光科技管理团队大部分均在激光相关行业领先公司拥有丰富的行业经验如董事长刘兴胜先生在美国康宁公司相干公司恩耐公司有相关技术工作经验首席技术官Chung-enZah在美国康宁贝尔实验室拥有30多年的研发与管理经验发表学术论文400余篇拥请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容8证券研究报告有50余项在光电子器件和光通信领域的专利管理团队的深厚的技术经验能够推动公司不断研发创新和商业落地表2炬光科技管理层具备深厚技术背景高管姓名职务主要经历2001年3月到2006年3月任美国康宁公司高级研究科学家2006年3月到2006年12月任美国相干公司高级资深工程师2006年12月刘兴胜董事长到2007年9月任美国恩耐公司工艺工程技术总监2007年10月至2015年3月任中国科学院西安光学精密机械研究所研究员博士生导师2008年1月至今任炬光科技董事长兼总经理1985年8月至1997年7月担任新泽西贝尔通讯研究室高级科学家及光电集成研究组负责人1997年8月至2015年9月担任康宁公司半导副总经理首席技术官体激光技术研究部总监2015年9月至2015年12月担任ThorlabsChung-enZah董事Inc半导体激光技术研究部高级总监2016年1月至今任炬光科技执行副总经理董事首席技术官2016年3月至今担任LIMOGmbH执行董事2002年9月至2004年3月担任华东船舶工业学院校团委专职干事2004年3月至2006年12月担任西安东方恒远科技有限公司营销部经理2006年12月至2015年3月担任飞利浦中国投资有限公田野副总经理司照明事业部高级销售经理2015年3月至2016年1月担任炬光科技国内销售总监2016年1月至2016年11月担任炬光科技总经理助理2016年11月至今担任炬光科技副总经理2020年2月至今担任炬光科技董事2020年4月至今担任海宁炬光监事2002年9月至2010年5月中国科学院研究生院西安光学精密机械研究所物理电子学硕博连读2007年12月加入炬光主要从事高功率的半导体激光器的设计器件封装工艺开发新产品导入以及器件长期寿命可靠性和失效分析研究主导并带领团队开发了十多款叠阵和面王警卫首席科学家阵产品申请专利60余项为半导体激光器封装的技术研究做出了积极贡献2014年获第四届西安青年科技人才奖2015年获陕西省三秦人才津贴2016年获得西安市科学技术一等奖1项2018年获西安市十佳科技创新人物资料来源炬光科技招股说明书国信证券经济研究所整理经营效率提升募投加快中游业务兑现营收保持稳定增长归母净利润扭亏为盈并实现稳定快速增长2017-2021年公司营收保持较为稳健正向增长2021年实现营收476亿元同比增长3221利润端2020年前公司仍处在盈利不稳定阶段2020年开始进入正向盈利稳定阶段考虑到前期低基数2020和2021年均实现快速归母净利润快速增长2021年公司实现归母净利润068亿元同比增长9433图62017-2021年炬光科技收入及增速图72017-2021年炬光科技归母净利润及增速资料来源Wind国信证券经济研究所整理资料来源Wind国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容9证券研究报告毛利率稳步提升费用率下降体现经营效率提升毛利率端公司2018-2021年毛利率基本处于稳步提升趋势从2018年4182提升至2021年5426提升原因为1对于LIMO收购业务协同增量逐步释放LIMO作为行业内技术领先的国际公司主要对公司激光光学业务产生收入贡献这部分业务占比逐步提升且这部分毛利率一直处于较高水平2公司经营效率提升2020年公司对LIMO进行战略性结构重组东莞炬光新增光束准直转换系列产品的后端生产线大幅提升运营效率产能及生产效率带动毛利率明显提升2021年LIMO带来的协同效应持续体现图82018-2021年炬光科技分业务营收占比拆分图92018-2021年炬光科技分业务毛利率对比资料来源Wind国信证券经济研究所整理资料来源Wind国信证券经济研究所整理利润端在毛利率稳步提升的背景下公司持续在费用角度提升效率推动利润率提升1销售费用率公司以直销为主前期的产品口碑和品牌积累逐步形成客户粘性和影响力推动后续业务开拓加速公司的销售费用率从2017年1293下降到2021年7112管理费用率除了必要的股权激励费用2021年公司聘请IBM咨询团队借鉴行业先进实践经验协助公司优化全球业务的高效流程提升管理效率有望推动后续管理费用率继续实现下降3研发费用率公司一直保持较高的研发投入但随着收入规模的增加和研发效率的提升研发费用也从2019年进入下降趋势图102017-2021年炬光科技毛利率及净利率图112017-2021年炬光科技归母净利润及增速资料来源Wind国信证券经济研究所整理资料来源Wind国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容10证券研究报告募投加快产能释放推动以激光雷达为代表的中游应用业务收入兑现炬光科技上市拟募集资金为1010亿元投资于炬光科技东莞微光学及应用项目激光雷达发射模组产业化项目等项目其中炬光科技东莞微光学及应用项目是为了提高公司激光光学元器件生产线产能项目建成后年产能为2600万只激光雷达发射模组项目是为了更好满足市场对于车载激光雷达发射模组的需求项目达产后预计新增年产能为3069万台预计平均年实现收入为298亿元表3炬光科技管理层具备深厚技术背景项目名称总投资额亿元募集资金投入金额亿元炬光科技东莞微光学及应用项目265244一期工程激光雷达发射模组产业化项目167167研发中心建设项目150150补充流动资金项目450450合计10321010资料来源炬光科技招股说明书国信证券经济研究所整理超募资金用于新增泛半导体项目和医疗健康项目2022年7月炬光科技发布公告称拟在合肥投资建设炬光科技泛半导体制程光子应用解决方案产业基地项目预计总投资额为5亿元炬光科技IPO时拟募资1010亿元实际募投1633亿元其中超募资金为623亿元超募资金中1亿元用于投资建设炬光科技医疗健康产业基地项目一期项目超募资金的运用有望加快公司在泛半导体和医疗健康两个重要中游应用领域业务落地加快收入兑现请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容11证券研究报告上游国产替代与应用创新炬光科技上游业务主要包括两部分分别是产生光子的半导体激光元器件和调控光子的激光光学元器件本章重点针对上游两大业务剖析行业后续发展趋势半导体激光元器件国产替代加速下游国内激光器市场规模全球占比超过60激光器最开始应用于工业市场并主要在欧美市场落地受益于全球制造业转移和国内技术进步中国的激光器市场取得了快速发展并逐渐成为全球的核心应用市场根据LaserFocusWorld数据2020年中国激光器市场规模达1091亿美元约占全球激光器市场的6612与此同时中国激光器市场规模持续上升预计2022年将达1474亿美元工业领域是当下激光器下游占比最高的部分但应用领域不断增加随着激光技术的不断进步激光器下游应用范围的广度和深度都在不断延伸除了常见的工业加工领域并在通信医学军事等领域实现规模落地根据2021中国激光产业发展报告数据2020年材料加工与光刻市场通信与光存储市场是全球激光器应用最为广泛的领域分别占比396245科研与军事医疗与美容等市场销售收入紧随其后行业下游应用端呈现出明显的扩散式发展趋势图122017-2022年中国激光器市场规模及预测图132020年全球激光器应用市场结构资料来源LaserFocusWorld国信证券经济研究所整理资料来源中国科学院武汉文献情报中心2021中国激光产业发展报告国信证券经济研究所整理以光纤激光器为代表的固体激光器是当前激光器主要应用形式按照增益介质的不同激光器主要可以分为液体激光器气体激光器半导体激光器和固体激光器等光纤激光器属于新一代固体激光器的一种具有光电转换效率高结构简单光束质量好等特点目前已成为激光技术发展主流方向和激光产业应用主力军请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容12证券研究报告表4激光器分类增益介质泵浦方法震荡波长震荡运转液体染料光紫外光-红外光连续脉冲氦氖可见光-红外光连续惰性气体离子紫外光-可见光连续放电气体准分子紫外光脉冲CO2远红外光连续脉冲化学化学反应红外光连续半导体化合物半导体电流紫外光-红外光连续脉冲钕钇铝石榴石红外光固体镱钇铝石榴石光连续脉冲钛蓝宝石紫外光-红外光光纤铒镱铥光红外光连续脉冲资料来源锐科激光招股说明书国信证券经济研究所整理高功率光纤激光器国产化进程加快光纤激光器根据输出功率的高低可以分为低功率中功率和高功率三类其中低功率市场在2016年后基本就实现了充分的国产替代中功率市场在2015年后国产化率就已超过一半高功率市场国产化进程在2016年后进入加速阶段国产化率在2021年超过了70图142013-2021年低中高功率光纤激光器国产化率变化情况资料来源中国科学院武汉文献情报中心中国激光产业发展报告国信证券经济研究所整理半导体激光器作为固体激光器核心环节自下而上驱动国产替代以固体激光器中光纤激光器结构为例光纤激光器主要由光学系统电源系统控制系统和机械结构四个部分组成其中光学系统由泵浦源增益光纤光纤光栅信号泵浦合束器及激光传输光缆等光学器件材料通过熔接形成全光纤激光器并在电源系统控制系统的驱动和监控下实现激光输出可见光学系统是固体激光器较为重要的环节核心需要半导体激光器作为泵浦源请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容13证券研究报告成本角度根据炬光科技招股说明书光纤激光器成本中半导体激光器泵浦源占据很高比例达30以上图15典型光纤激光器光学系统资料来源锐科激光招股说明书国信证券经济研究所整理芯片和热沉是半导体激光泵浦源核心环节已逐步实现国产替代半导体激光器泵浦源主要由COS芯片壳体及其他材料组成其中COS芯片芯片主要由芯片和热沉构成芯片一般为半导体激光芯片热沉是微型散热片主要用来冷却电子芯片这两部分此前一直依靠海外进口随着国内的技术突破目前已经逐步可实现国产替代针对半导体激光芯片国内已有以长光华芯为代表的厂商实现国产替代在热沉领域炬光科技的预制金预制金锡陶瓷热沉产品从2021年开始实现量产交付图16半导体激光泵浦源结构资料来源OFweek行业研究中心国信证券经济研究所整理半导体激光元器件2025年市场规模超20亿美元炬光科技在固体激光器光纤激光器领域泵浦源均有产品布局光纤激光器成本中半导体激光器泵浦源比较通用标准化为了控制成本光纤激光器厂商一般会自己通过采购各类元件制造半导体激光器泵浦源固体激光器成本中半导体激光器泵浦源所占成本比例没有光纤激光器高而且由于波长功率光谱宽度封装形式等要求不同高度专用非标准化固体激光器厂商一般外购半导体激请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容14证券研究报告光器泵浦源针对产生光子部分炬光科技可以提供固体激光器的泵浦源和用于光纤激光器泵浦源的热沉等产品图17炬光科技在泵浦源中可提供典型产品资料来源炬光科技招股说明书国信证券经济研究所整理从泵浦源组件到直接应用半导体激光器器件2025年潜在市场规模超过20亿美元全球高功率半导体激光器按照应用可分为直接应用类器件系统作为固体激光器泵浦源以及作为光纤激光器核心器件在作为高功率半导体激光器直接应用时因其电光转换效率高体积小寿命长等特点目前已经可逐步应用于医疗工业国防科研以及激光雷达等领域作为固体激光器泵浦源以及光纤激光器核心器件时则以半导体激光器发出的光泵浦增益介质晶体或光纤产生光以获得更好的光束质量应用于更广泛的下游领域固体激光器和光纤激光器市场本身需求增长叠加半导体激光器直接应用范围的扩大推动全球高功率半导体激光器元器件市场规模不断扩大根据StrategiesUnlimited的全球激光市场分析报告预测2019-2025年全球高功率半导体激光元器件市场规模将从1640亿美元快速增长到2821亿美元请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容15证券研究报告图182019-2025年全球高功率半导体激光器元器件市场规模亿美元资料来源StrategiesUnlimited国信证券经济研究所整理激光光学元器件微光学技术是核心激光光学业务发展的逻辑本质在于微光学技术的进展并随着技术的进步不断渗透进工业消费光通信等多个领域实现应用规模的扩大本质上是个技术驱动型行业微光学诞生于20世纪90年代是指具有微米和纳米级微结构的光学元器件及系统的设计制备和应用的一门学科也是微光电机系统中三大重要组成之一另外两个为微电子和微机械微光学元器件具有体积小重量轻设计自由度大可集成可复制等特点激光光学是微光学广泛应用场景随着半导体行业微细加工技术的发展通过小型化和在小范围内组合各种功能产生出许多创新应用驱动这光学必须朝着小型化方向迭代以处理光学激光等领域的应用微光学元件曾用来校正光学系统的成像质量减轻系统的重量后更广泛用于激光光学领域用于改变激光光束波面实现光束变换如光束的准直整形及以及光学交换和光学互联等微光学元件按照光传播路径可简单分为两类折射性光学元件RefractiveOpticalElementROEs和衍射性光学元件DiffractiveOpticalElementsDOEs其中透镜是折射元件使用范围最广的光学元件透镜最基本的功能是用来成像也可以用来做光束准直光束整形等方面微光学可以在晶圆衬底上实现微光学器件的制造不仅可以同时生产数个单透镜还可以生产具有一维二维光学整形功能的透镜阵列衍射元件中比较常见的菲涅尔透镜和光栅菲涅尔透镜是通过衍射实现光束的聚焦和成像请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容16证券研究报告微光学元件目前已经在众多领域实现应用1用于材料加工处理的半导体泵浦固体光纤激光器高功率半导体激光泵浦源内部通常封装多个芯片这些半导体芯片发出的激光需要经过光学系统的准直后耦合到多模光纤中经光纤的传输之后用于抽运固体增益介质或者增益光纤由于半导体激光器的波导结构芯片发出的激光通常为椭圆形其垂直方向的发散角比较大光束质量好被称为快轴水平方向的发散角比较小光束质量差被称为慢轴为了获得好的耦合效果需要分别对两个方向的光束进行准直相应的元件被称为快轴准直FAC和慢轴准直SAC准直后的芯片经过合束再经过耦合镜入射到多模光纤中快轴准直FAC慢轴准直SAC以及光斑转换BTS光斑转换等就是典型的微光学技术和器件是生产大功率激光器和半导体泵浦固体激光器的重要组成部分2用于半导体芯片制造的浸入式光刻技术随着浸入式光刻技术的应用半导体晶体管密度不断增加微光学为半导体光刻机提供光场匀化器将用于光刻的准分子激光匀化在硅片上使得光刻实现高精度和高分辨率3激光雷达与人工智能应用基于微光学技术和整形激光器的光学感知器件小巧可靠能精确测量车辆在交通中的位置根据激光雷达方案不同微光学可以提供较多腐竹如可以通过快轴准直和慢轴准直分别在快慢轴进行准直和压缩提高激光雷达在两个方向的角分辨率还可以将点光源整形成线光源通过扫描形成较大的视场角针对面光源提供扩散器diffuser实现均匀的光斑分布等等目前激光雷达发射器组件大部分都包含了准直耦合扩束及匀化功能中的一种或几种需要用到的微光学器件有激光器准直元器件耦合元器件光束形态转换元器件光场匀化扩束器4光通讯领域数据传输传输分发DFB激光器和EDFA光放大器是互联网重要组成部分通过单根光纤产生和放大数字信号每秒传输速度可达1TB微光学技术用于光通信器件中光的传输如分束器耦合器以及AWG波导型开关请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容17证券研究报告图19微光学元件应用场景资料来源麦姆斯咨询亮道智能半导体行业观察等国信证券经济研究所整理市场规模测算基础场景支撑市场规模766亿美元下游应用场景创新推动市场规模持续增长应用场景一快轴准直FAC2021全球快轴准直市场规模约17亿美元根据QYResearch数据2021年全球快轴准直市场市场规模为17亿美元预计2028年达到25亿美元年复合增长率为52全球快轴准直透镜头部厂商为炬光科技FISBAIngenric和Hamamastu等前三大厂商占据约80市场份额应用场景二衍射型光学元件DOE衍射型光学元件包括光束整形器匀化器分束器等多个种类根据新思界产业研究中心数据2020年全球DOE市场规模约为596亿美元预计2020-2025年全球DOE市场将以42左右的年均复合增速增长到2025年市场规模将达到73亿美元左右由此可测算出当前基础场景可支撑市场规模约为766亿美元17596766亿美元考虑到激光雷达等新兴场景仍处在行业发展的初期随着新应用渗透率的持续提升微光学元件市场规模有望持续增长炬光科技通过收购LIMO获得调控光子能力目前已经布局激光光学多款产品并从折射元件延伸至衍射光学元件领域炬光科技2017年完成对于LIMO的收购获得调控光子能力LIMO是最早开发出高功率半导体激光器整形微光学产品的制造商和无机光学材料为基础的高功率激光微光学整形领域领导者技术水平处于国际领先地位2018年作为中资企业得国际光学工程学会SPIE颁发的全球光电行业最高荣誉请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容18证券研究报告之一PrismAwards棱镜奖1收购前LIMO的主要业务是激光整形用微光学元器件工业和医疗用半导体激光器光纤耦合模块工业用半导体激光光源系统和柔性显示领域用固体激光剥离紫外线光斑光学系统其主要产品包括微光学如光学整形微透镜及阵列光场匀化器激光光学整形系统BTS高功率半导体激光器光纤耦合模块半导体激光工业应用系统以及紫外线光斑光学系统UVL收购LIMO后公司完善了线光斑整形技术光束转换技术光场匀化技术提升了晶圆级同步结构化激光光学制造技术等多项核心技术尤其是开发第四代55英寸和第五代12英寸晶圆级同步结构化激光光学制造工艺大大降低了制造成本和提升效率与产能目前在调控光子方面公司专注于微光学整形元器件在精益化折射光学元器件制造能力的同时步入衍射光学元器件工艺领域1棱镜奖是国际光学工程学会SPIE联合PhotonicsMedia于2008年创立是目前全球光电行业的最高奖项该奖项由SPIE和PhotonicsMedia共同赞助杜绝商业运作具有极高的科技权威性棱镜奖是年度国际竞赛旨在鼓励市场上最好的新型光学和光子学产品以及在光学光子学与成像科学领域中具有创新突破并通过光学技术解决现存问题改善现有技术并提升生活质量的新发明与新产品素有光学界的奥斯卡之称决赛入围者和获胜者由国际专业评审团选出评审团包括来自全球的技术专业人士企业高管及金融专家请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容19证券研究报告图20炬光科技激光光学元器件典型产品资料来源炬光科技财报国信证券经济研究所整理炬光科技LIMO独创晶圆级同步结构化技术不断提升微光学制造能力制LIMO自主研发形成的激光光学技术为晶圆级同步结构化激光光学制造技术制备精度能够达到纳米级可同时在完成基材的上下两个表面一次性制备微纳柱面结构包括球面柱面和非球面柱面目前LIMO的微光学加工工艺已经迭代到第五代相较于第一代成功将晶圆的尺寸从35mm35mm增加至300mm300mm12英寸目前LIMO成为了世界上唯一一家能够稳定批量生产300mm300mm玻璃微光学晶圆的供应商仅用一块玻璃微光学晶圆即可生产25万个标准尺寸的高精度FAC透镜请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容20