公司端：立足上游元器件，持续拓展下游应用。公司专注于半导体激光、激光光学业务领域，主要产品为激光行业上游的高功率半导体激光元器件（“产生光子”）、激光光学元器件（“调控光子”），同时积极拓展激光行业中游的光子应用模块和系统，包括汽车激光雷达、泛半导体退火设备激光系统以及医美激光产品。
　　需求端：上游元器件为核心，纵向拓展带来广阔市场空间。半导体激光器具有电光转换效率高、体积小、寿命长等特点，但直接产生的光具有光束质量差的特性。通过运用与之相匹配的光学整形技术，能够调控光斑参数使之满足下游多种应用需求。公司立足于上游元器件，光场匀化器作为光刻机曝光系统的核心元件，其需求有望随着光刻机的市场规模提升持续增长。随着元宇宙进程推进，AR/VR设备出货量有望快速增长，拉动光学模组出货量。后疫情时代，健康监测需求显著，对公司大矢高硅材料光学元件具有重要推动作用。除此以外，下游汽车激光雷达、泛半导体退火设备以及医美设备稳定增长，将为公司业务带来广阔市场空间。
　　供给端：深耕上游元器件，与业界领先厂商同台竞技。公司四大业务板块所处行业涉及众多海外企业，相比之下公司体量较小，但技术水平处于业界领先地位。公司以上游元器件为抓手，经过长期技术研发，具体产品关键参数达到国际领先水平，并在部分参数优于国际领先厂商。与此同时，公司积极布局多种下游应用，作为后起之秀不断追赶领先厂商。
　　维持“买入”评级。我们看好公司在激光领域不断深耕，持续加深产品护城河，同时积极拓展下游应用，实现营收与利润快速增长。预计公司2022-2024年总收入分别为5.52/7.84/11.73亿元，同比增速分别为15.98%/42.14%/49.48%，实现归母净利润1.27/1.99/2.96亿元，对应EPS分别为1.41/2.21/3.29元。
　　风险提示：下游需求不及预期，盈利预测与估值不及预期

研究报告全文：TableInfo1TableDate炬光科技688167电子发布时间2023-03-30TableTitleTableInvest证券研究报告公司深度报告买入精雕光学上游激光赋能万物做纵光者上次评级买入报告摘要股票数据TableMarket20230329公司端立足上游元器件持续拓展下游应用TableSummary公司专注于半导体激6个月目标价元光激光光学业务领域主要产品为激光行业上游的高功率半导体激收盘价元1188012个月股价区间元809017520光元器件产生光子激光光学元器件调控光子同时积极总市值百万元1068725拓展激光行业中游的光子应用模块和系统包括汽车激光雷达泛半总股本百万股90股百万股导体退火设备激光系统以及医美激光产品A90B股H股百万股00需求端上游元器件为核心纵向拓展带来广阔市场空间半导体激日均成交量百万股2光器具有电光转换效率高体积小寿命长等特点但直接产生的光具有光束质量差的特性通过运用与之相匹配的光学整形技术能够TablePicQuote历史收益率曲线调控光斑参数使之满足下游多种应用需求公司立足于上游元器件炬光科技沪深300光场匀化器作为光刻机曝光系统的核心元件其需求有望随着光刻机的市场规模提升持续增长随着元宇宙进程推进ARVR设备出货量60有望快速增长拉动光学模组出货量后疫情时代健康监测需求显40著对公司大矢高硅材料光学元件具有重要推动作用除此以外下20游汽车激光雷达泛半导体退火设备以及医美设备稳定增长将为公0司业务带来广阔市场空间-20供给端深耕上游元器件与业界领先厂商同台竞技公司四大业务-40202232022620229202212板块所处行业涉及众多海外企业相比之下公司体量较小但技术水平处于业界领先地位公司以上游元器件为抓手经过长期技术研发具体产品关键参数达到国际领先水平并在部分参数优于国际领先厂TableTrend涨跌幅1M3M12M绝对收益-2258商与此同时公司积极布局多种下游应用作为后起之秀不断追赶相对收益02111领先厂商维持买入评级我们看好公司在激光领域不断深耕持续加深产品相关报告TableReport护城河同时积极拓展下游应用实现营收与利润快速增长预计公炬光科技688167利润高速增长静候激司2022-2024年总收入分别为5527841173亿元同比增速分别为光雷达业务放量159842144948实现归母净利润127199296亿元对应EPS--20220826分别为141221329元炬光科技688167经营持续向好激光雷达业务快速增长--20220428风险提示下游需求不及预期盈利预测与估值不及预期TableAuthorTableFinance财务摘要百万元2020A2021A2022E2023E2024E证券分析师李玖营业收入3604765527841173执业证书编号S0550522030001-743322115984214494817796350403lijiu1nesccn归属母公司净利润3568127199296证券分析师武芃睿-143359433872356844885执业证书编号S0550522110001每股收益元054100141221329021-61002910wuprnesccn市盈率00021900842453713608市净率000850437406365证券分析师史博文净资产收益率6779675197561012执业证书编号S055052208000318612207935shibwnesccn股息收益率000000000000000总股本百万股5690909090请务必阅读正文后的声明及说明炬光科技公司深度TablePageTop目录1炬光科技国内领先高功率半导体激光器品牌411专注半导体激光及激光光学领域412营收稳健增长毛利率持续提升613立足上游元器件强化核心优势持续拓展下游应用72需求端布局激光器上游元器件下游应用空间广阔1521上游元器件半导体激光器之基1522光学元器件为核心横向拓展诸多应用17221光刻机核心元器件拉动匀化器稳健增长17222ARVR可穿戴放量带动光学元器件持续增长1923下游三大应用场景多领域打开需求空间20231汽车智能化加速激光雷达不可或缺20232国产装备快速发展泛半导体制程市场空间广阔21233医疗健康需求稳增激光光学大放异彩223供给端炬光以上游为核心直面行业领先厂商2331注重上游积累技术水平业内领先2332积极拓展下游应用后期之秀奋力追赶254盈利预测与估值2841盈利预测2842估值分析285风险提示29图表目录图1炬光科技发展历程4图2炬光科技股权结构IPO前5图3炬光科技营业收入及增速6图4炬光科技归母净利润及同比增速6图5公司毛利率与净利率7图6公司期间费用率7图7公司各产品营收百万元7图8公司各产品毛利率7图9炬光科技主营业务在产业链中所处位置8图10半导体激光器应用场景16图11全球高功率半导体激光器市场规模预测亿美元16图12光纤激光器泵浦17图13光刻机结构示意图17图14光场匀化器示意图18请务必阅读正文后的声明及说明232炬光科技公司深度TablePageTop图15全球光刻机出货量及增速18图16中国ARVR市场规模及增速19图17苹果血糖监测专利示意图19图18EEL与VCSEL发光面示意图21图19炬光科技DLightS晶圆退火系统21图20中国医美器械行业市场规模及增速22表1炬光科技管理层简介5表2炬光科技半导体激光业务主要产品9表3炬光科技激光光学业务主要产品11表4炬光科技激光雷达业务主要产品13表5炬光科技光学系统业务主要产品14表6不同种类激光器15表7汽车感知层传感器性能比较20表8半导体激光业务同业公司产品布局及技术特点23表9同业公司半导体激光产品关键参数对比24表10激光光学业务同业公司产品布局及技术特点25表11同业公司激光光学产品关键参数对比25表12激光雷达业务同业公司产品布局及技术特点26表13光学系统业务同业公司产品布局及技术特点26表14同业公司光学系统产品关键参数对比27表15业务拆分百万元28请务必阅读正文后的声明及说明332炬光科技公司深度TablePageTop1炬光科技国内领先高功率半导体激光器品牌11专注半导体激光及激光光学领域始于半导体激光与激光光学领域由上至下纵向拓展业务范畴炬光科技创立于2007年总部位于陕西西安公司专注于半导体激光激光光学业务领域主要产品为激光行业上游的高功率半导体激光元器件产生光子激光光学元器件调控光子拓展激光行业中游的光子应用模块和系统包括激光雷达发射模组和UV-L光学系统等2017年公司成功完成对德国LIMO公司的并购2021年12月24日在上交所挂牌上市图1炬光科技发展历程数据来源东北证券公司招股说明书收购子公司LIMO迈入微光光学领域公司截止2022年底共有10家全资子公司其中2017年收购的LIMO拥有国际领先的微光学技术其UV-L750线光斑系统在2018年获得了国际光学工程学会颁发的全球光电行业最高荣誉之一的PrismAwards棱镜奖除了线光斑整形技术LIMO还拥有光束转换技术光场匀化技术晶圆级同步结构化激光光学制造技术等多项核心技术其中光场匀化技术正是光刻机光场匀化器的核心技术公司凭借光场匀化器单一产品成功进入ASML台积电等厂商的供应链以上游元器件为核心汽车泛半导体制程医疗三大领域协同发展公司经过多年技术积累已经形成多种上游元器件产品的布局包括用于光刻机的光场匀化器半导体激光器中核心部件快轴准直镜与预制金锡材料激光测照与可控核聚变的多种开放式器件在多种上游元器件的支撑下公司向中游持续拓展覆盖汽车激光雷达泛半导体制程中多种激光退火设备医疗美容激光产品形成多领域协同发展的业务布局股权结构清晰华为哈勃提前入股IPO前公司董事长刘兴胜博士为炬光科技的控股股东和实际控制人共拥有公司3199的表决权包括其直接持有的1772股权以及通过一致行动人协议间接持有的1427股权对炬光科技形成控制2020年9月华为旗下的哈勃投资在公司最后一次增发时以5000万元入股认购请务必阅读正文后的声明及说明432炬光科技公司深度TablePageTop200万股持有296股份除此之外西安光机所自公司成立以来对公司提供了长期支持通过西安中科间接持有公司648的股份数量上仅次于刘兴胜王安辉图2炬光科技股权结构IPO前数据来源东北证券公司招股说明书公司科技背景浓厚拥有经验丰富的技术管理团队公司创始人刘兴胜博士在北大硕士毕业后不到3年就获得美国弗吉尼亚理工大学材料科学与工程专业博士学位先后在激光器业内领先的美国恩耐相干以及康宁公司任高级研究科学家回国后同西安光机所共同创立西安阿格斯光电科技有限公司炬光科技前身公司副总经理兼CTO石钟恩博士在美国康宁公司贝尔实验室有30多年的研发与管理经验其他核心技术人员均有多年从业经验为公司积累了深厚的技术经验同时取得了众多科研成果2015年公司牵头制定两项半导体激光器国家标准共拥有境内295项及境外110项专利表1炬光科技管理层简介姓名职务任职期间主要经历美国康宁相干恩耐研发与管理经验发表学术论文100余篇专利100多项以刘兴胜总经理2008年至今及30多篇国际受邀报告中国光学学会理事中国激光加工专业委员会常务委员博士SPIE和IEEE技术委员会委员等现任炬光科技董事长总经理美国康宁贝尔实验室30多年的研发与管理经验发表学术论文300余篇拥有石钟恩副总经理兼2016年至今54项在光电子器件和光通信领域的专利IEEEFellowOSAFellow2次RD100博士首席技术官奖获奖者现任炬光科技董事副总经理首席技术官及LIMOGmbH执行董事全球500强企业多年管理经验两次荣获飞利浦照明大中华区杰出表现奖现田野副总经理2016年至今任炬光科技董事副总经理半导体激光事业部总经理及海宁炬光监事美国罗彻斯特大学理学硕士先后担任RadiationMonitoringDevicesInc研发工程张雪峰董事会秘书2023年至今师炬光科技海外销售经理西安盛佳光电市场销售总监炬光科技业务拓展总监市场总监哈尔滨工程大学管理学硕士先后担任中兴通讯财务共享中心运营经理对外咨询项徐影代财务总监2022年至今目经理中信银行西安分行财务部高级经理公司财务共享中心高级经理数据来源东北证券公司招股说明书请务必阅读正文后的声明及说明532炬光科技公司深度TablePageTop12营收稳健增长毛利率持续提升营收稳定增长商誉计提减小风险后利润进入快速释放期公司2019-2022年营收分别为33536476552亿元保持稳定增长归母净利润分别为-080035068127亿元其中2019年存在较大亏损2020年转盈后呈稳定上升趋势2019年营业收入略有下滑原因如下1LIMO受德国经济下滑和对下游光纤激光器行业销售下降的影响激光光学业务收入下降2受2019年全球OLED产线建设影响公司固体激光剥离光斑相关产品全年没有出售光学系统业务收入大幅下降基于此经过审慎评估公司2019年度对LIMO计提商誉减值570826万元进行战略重组支付人员辞退补偿以及计提存货跌价准备造成2019年度归母净利润出现亏损2020年开始转盈并保持高速增长其中2021年和2022年归母净利润增速远高于营收增速实现利润快速释放图3炬光科技营业收入及增速图4炬光科技归母净利润及同比增速63515030030520025100100420015503-10010-200250-3000201820192020202120221-400-5500-10-50020182019202020212022100-600营收亿元YoY归母净利润百万元YoY数据来源东北证券Wind数据来源东北证券Wind注因2019年利润为负2020年增速取绝对值毛利率持续上升期间费用率降低拉动净利率快速增长过去5年公司毛利率保持稳定上升的趋势其中2020年毛利率较2019年上升1275主要系激光光学业务毛利率及销售占比大幅上升所致激光光学毛利率上升系公司对LIMO进行战略性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高运营效率产能生产效率激光光学业务销售占比上升主要系公司强化了对国内客户的技术支持力度拓展国内市场所致2021年战略重组协同性逐步显现毛利率较2020年继续上升325pct达54262019年期间费用率大幅上升主要系LIMO重组裁员的辞退补偿使得管理费用上涨以及研发投入增加所致随后在规模效应下公司期间费用率持续下降从2019年的5461快速降至2021年的3857进而带动公司净利率快速上升请务必阅读正文后的声明及说明632炬光科技公司深度TablePageTop图5公司毛利率与净利率图6公司期间费用率6060505040403030202010010-1020182019202020212022Q3020182019202020212022Q3-20-10-30销售费用率管理费用率研发费用率毛利率净利率财务费用率期间费用率数据来源东北证券Wind数据来源东北证券Wind半导体激光与激光光学为基贡献主要营收与利润公司主营业务覆盖四大方向半导体激光激光光学激光雷达以及光学系统其中半导体激光和激光光学贡献公司主要营收2021年这两大业务营收占比分别为4212和4445激光光学业务营收快速增长从2019年的094亿到2021年的210亿复合增速达到4947与此同时受益于公司持续研发投入不断拓展新产品激光光学业务毛利率快速增长2021年达到6389较2019年的3202大幅增长3187pct半导体激光业务营收相对稳定毛利率稳定向上激光雷达业务和光学系统业务营收相对较小整体毛利率呈现较大波动图7公司各产品营收百万元图8公司各产品毛利率50080704006050300403020020100100020182019202020212018201920202021半导体激光激光光学半导体激光激光光学激光雷达光学系统激光雷达光学系统数据来源东北证券Wind数据来源东北证券Wind13立足上游元器件强化核心优势持续拓展下游应用产生光子调控光子应用的战略布局公司自2007年成立以来一直围绕高功率半导体激光元器件产生光子业务展开2017年通过并购LIMO获得对光子进行整形的微光学技术从而将业务拓展至激光光学元器件调控光子公司结合半导体激光器光束输出特点设计和制备微光学整形元器件使得半导体激光器产生的光子能够直接整形为符合更多特定应用所需的光斑形状功率密度和光强分请务必阅读正文后的声明及说明732炬光科技公司深度TablePageTop布形成光子应用模块和系统提供解决方案目前炬光科技拥有半导体激光激光光学汽车应用激光雷达泛半导体制程医疗健康五大业务公司为固体激光器光纤激光器生产企业和科研院所医疗美容设备工业制造设备光刻机核心部件生产商激光雷达整机企业半导体和平板显示设备制造商等提供核心元器件及应用解决方案产品逐步被应用于先进制造医疗健康科学研究汽车应用信息技术五大领域公司产品的技术水平性能和可靠性指标会直接影响中下游激光应用设备的质量和性能系产业链中的关键环节图9炬光科技主营业务在产业链中所处位置数据来源东北证券公司招股说明书半导体激光业务产生光子聚焦高功率半导体激光元器件以高功率半导体激光器为基础并促进其在医疗美容和工业应用上的直接应用由于光纤激光器中半导体激光器泵浦源成本占比高且标准化因此光纤激光器厂商一般选择自制泵浦源而固体激光器中半导体泵浦源成本占比较低加上非标准化厂商一般选择外购因此公司主要为固体激光器提供泵浦源为光纤激光器提供预制金锡材料等核心元器件该业务产品分为开放式器件光纤耦合模块医疗美容器件和模块工业应用模块预制金锡材料等其中预制金锡薄膜陶瓷热沉为新拓展产品已经获得国内外光纤激光器厂商的批量订单成为半导体激光业务重要的盈利增长点请务必阅读正文后的声明及说明832炬光科技公司深度TablePageTop表2炬光科技半导体激光业务主要产品产品线主要产品产品图片应用领域终端应用场景开放式器件是半导体激光器的一种封装形式将激光二极管芯片通过界面材料键合在散热基底上形成可直接应用的产品通常分为单管单巴条或多个巴条组合的阵列产品炬光科技提供不同功率不同波长以及不同封装结构的半导体激光器用于固体激光器泵浦产品功率范围从几瓦到千瓦级不等产品散热方式可以是传导冷却或者水冷提供单管单巴垂直叠阵水平阵列及面阵等产品作为固体激光器的泵浦源最终应用于激光测传导冷却半导体激光器垂直叠阵照科学研究等领域激光测照散热方式为传导冷却体积小重量约25g高峰值功率的激光应用于远距离测照解决了由于空气散射等原因造成激光探测距离误差较大的问题同时能够在高温震动等条件下工作解决了在不同环境下的测照可靠性问题直接应用于材料加工和晶圆退火等先进制造领微通道冷却半导体激光器垂直叠阵域也可作为固体激光散热方式为水冷单巴条输出功率可达器的泵浦源应用于科200W并可将多个巴条垂直堆叠使用学研究等领域激光熔覆开放式长60mm宽16mm高20-100mm替代部分传统的加工制造工艺以高能激光作为能量源利用激光束器件与物质相互作用实现材料表面处理等加工处理例如激光熔覆替代传统的表面镀铬可显著降低对环境的污染作为激光光源应用于激光荧光造影等医疗设多单管光纤耦合模块备等领域实现手术辅基于光束转换技术将多个单管半导体激光助精准治疗激光荧光造影元器件产生的光束通过光纤输出通过半导体激光对病灶区域附近进行照射ICG荧光剂会被激发而产生波长更长的红外光最终通过CCD成像精准捕捉病灶区域从而辅助医生进行手术精准治疗主要应用于固体激光器泵浦或作为直接半导巴条耦合模块体激光光源用于塑料焊将多个单巴条半导体激光元器件产生的光接工业加工等领域塑料焊接束通过光纤输出相对于传统的超声波焊接振动焊接热板焊接等方法激光塑料焊接加工精度较高可实现精确控制可焊接尺寸小或外形结构复杂的工件焊接过程产生的熔渣少无耗材应用于激光无创溶脂领医疗美激光无创溶脂模块域使用场景主要为医容器件产品模块集成了激光光源光学整形制冷院皮肤美容科室和模块皮肤接触探测等功能激光无创溶脂采用1064nm波长激光无损穿过皮肤达到脂肪层脂肪细胞对该波长激光产生强烈吸收并受热分解最终通过代谢达到溶脂的功效请务必阅读正文后的声明及说明932炬光科技公司深度TablePageTop应用于激光脱毛领域激光脱毛模块使用场景主要为医院皮激光光源与光学整形相结合的半导体激光肤美容科室激光脱毛模块产品采用IP65级防尘防水设计激光可以穿透皮肤直达毛囊毛囊内黑色素吸收激光后可达到脱毛的效果同时对汗腺等其他部位不会造成损伤适用于金属零件的表面增材制造和材料改性应用应用于煤炭矿机冶激光熔覆模块金船舶等重工业设备半导体激光器光源经过光学匀化后作用于金制造和再制造领域激光熔覆属基材表面使合金粉末与基材表面形成冶金激光熔覆利用较高功率能量密度激光束将预置到基体金属表结合从而达到表面改性或修复的目的面的金属或合金粉粒完全熔化最后在表面形成一个主要由熔化粒子组成的涂覆层解决了传统方式所不能解决的涂层结合力差耐磨耐腐蚀性差表面平整度差和污染环境等问题大幅提高高端装工业应备制造业的工业化效率和精细化水平用模块主要应用于塑料焊接锡焊等领域工业激光模块塑料焊接将高功率光纤耦合模块发出的光经过光学透激光焊接利用高功率能量密度激光束作用于被加工工件使镜组进行光学整形输出点线面等多种形其吸收激光能量产生熔化形成特定的熔池使相同或者不同材料状的均匀光斑的工件实现焊接与常规的点光斑焊接相比线光斑和面光斑增大了焊接面积提高了加工效率同时监控与反馈功能可实现闭环控制保证加工效果发光时产生高热量半导体材料具有很高的导热性因此可以被安装在热沉上将热量导向封装体外部以稳定工作温度热沉温度不随传递到它的热能的大小变化而变化主要应用于光纤耦合模预制金锡薄膜陶瓷热沉光纤耦合模块块和光纤激光器泵浦源作为高功率激光二极管芯片散热的衬底材料的制造在氮化铝陶瓷基材进行金属化后在特定区域预制微米级金锡薄膜光纤激光器预制金突破了金锡薄膜制备关键技术解决了激光二极管芯片键合工艺中锡材料导电导热性能优化和热应力控制问题实现了光纤激光器预制金锡薄膜铜钨热沉主要应用于高功率半导作为高功率激光二极管芯片散热的衬底材料体激光器封装领域高功率半导体激在铜钨合金基材进行金属化后在特定区域预光器核心元器件制微米级金锡薄膜突破了金锡薄膜制备关键技术解决了激光二极管芯片键合工艺中导电导热性能优化和热应力控制问题实现了高功率半导体激光器关键原材料的国产替代数据来源东北证券公司招股说明书请务必阅读正文后的声明及说明1032炬光科技公司深度TablePageTop多种元件调控光子激光光学业务快速发展用于激光传输和控制的光学元器件和模块可以是激光器的一部分也可以单独作用于激光对其进行光学光束整形如准直分割重排叠加等方式从而改变其传输特性变换为点状线形或其他特定形状以满足不同应用对于光斑形状功率密度和光强分布的特定要求产品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透镜组微光学晶圆等表3炬光科技激光光学业务主要产品产品线主要产品产品图片应用领域终端应用场景对单管激光芯片的一个方向快轴或慢轴进快轴准直镜慢轴准行光束准直主要应用于光纤激光器泵浦源单非球面直镜生产最终应用于工业加工领域柱面透镜单个透镜单一柱面激光切割结构压缩激光光束的发散角使激光光束更容易耦合进入光纤准直后的发散角越小激光进入光纤的耦合效率越高从而提升激光器芯片发射功率的利用效率光束转换器主要用于高功率光纤耦合半导体激光器的生由包括快轴准直镜产最终应用于工业加工领域光束转换器倾斜柱面阵列以及玻塑料焊接璃底座三个光学部件光束转换器对激光阵列芯片每个发光点发出的光旋转90并通过光学整形使光束组成能更容易耦合进入光纤提升光纤耦合效率实现高功率的光纤耦合半导体激光器解决了激光阵列芯片耦合效率低的问题主要应用于封装形式紧凑的激光器最终应一体化透镜用于激光投影显示等领域光束准直器单个透镜拥有两个激光投影非球面柱面结构基于双面结构的透镜实现对激光器快慢轴两个方向的同时准直从而减少单个透镜的使用数量实现体积小的激光器封装形式耦合器主要应用于高功率光纤耦合半导体激光器的生单个透镜拥有多个产最终应用于工业加工领域光纤耦合器柱塑料焊接面结构将激光阵列芯片每个发光点发出的光进行光学整形从而使光束更容易耦合进入光纤形成光纤耦合高功率半导体激光模块应用于光刻机的曝光系统将激光光场强度进光场匀化器行匀化光场匀化器整片透镜单面或双半导体光刻面柱面阵列结构主要解决激光光场不均匀的问题激光光场强度不均匀会造成在半导体晶圆表面曝光不均影响晶圆加工的成品率通过光场匀化器对激光光斑进行匀化可实现对半导体晶圆表面均匀曝光提升良率光速扩散器将光强分布不够均匀发散角不够大不能满足特定应用需求的入射光通过光束整形变换为光光束扩散器强分布均匀性提高发散角扩大能够满足应用需求的光学元器件光束扩散器是3D感知激光雷达等设备中高性能光学整形核心器件可以使3D感知和激光雷达真正实现无任何转动部件的固态系统请务必阅读正文后的声明及说明1132炬光科技公司深度TablePageTop微透镜阵列应用于激光雷达发射模组3D成像等领域整片透镜单面或双面柱面阵列结构3D成像将激光均匀投射在较小的视场角范围使光强均匀分布应用于激光雷达3D成像机器视觉检测医疗健康等领域广角光束扩散器机器视觉检测将激光均匀投射在较大的视场角范围同时实现光强在整个视场角范围内的按照一定曲线函数分布像素控制3D打印线光系统应用于特定领域如超高速金属3D打印的光考虑光的粒子特性学整形系统微光学透镜反射折射衍射散金属3D打印组射规律由多个光学将多个透镜进行有机结合与功能叠加从而实现复杂的光学整形功能实现特定应元器件有机结合形成用场景的要求的透镜组微光学晶圆应用于制备微光学透镜等元器件微光学晶圆经结构化处理的整片微光学透镜玻璃基材生产微光学晶圆可按照客户需求切割出多个微光学透镜数据来源东北证券公司招股说明书车载激光雷达业务快速增长与一级供应商签署批量供货合同汽车应用主要在智能驾驶激光雷达LiDAR智能舱内驾驶员监控系统DMS上目前主要产品为智能驾驶激光雷达发射端面光源线光源和光源光学组件等其中最主要的产品为激光雷达面光源公司于2016年起开始研发的高峰值功率固态激光雷达面光源已与汽车客户德国大陆集团签订4亿元激光雷达发射模组产品的供货协议现已进入批量生产阶段募集的激光雷达项目建设期24个月设计产能约为年产激光雷达发射模组307万台建设完成后公司激光雷达发射模组将实现较大幅度提升进一步提升市占率请务必阅读正文后的声明及说明1232炬光科技公司深度TablePageTop表4炬光科技激光雷达业务主要产品产品线主要产品产品图片应用领域终端应用场景AL01系列光源模组采用固体激光技术产生高峰值功率应用于智能驾驶闪式红外激光光束通过光束扩散器实激光雷达现120x20探测视场角能够满足智能辅助驾驶激光雷达在-40至110环境温度下正常采用高能量固体激光结合光束扩散器实现纯固态闪光式激光雷达不包工作采用气密壳体封装技术实现含任何运动组件相比机械旋转式激光雷达和混合固态激光雷达有效提车规级高可靠性高了系统的可靠性和可制造性激光雷达面光主要应用于智能舱内源驾驶员监控系统也AT0102系列可应用于夜视安防监VCSEL光源模组控机器视觉等其他智能舱内驾驶员监控采用VCSEL激光与车规级光束扩应用领域散器集成封装而成实现60x45等取代LED作为智能舱内驾驶员监控系统照明光源光斑更均匀功率更应用所需的FOV探测视场角高所需要的光源数量更少能更有效和精确地识别监控驾驶员行为基于此光源模组的驾驶员监控系统可识别并警示驾驶员的危险驾驶动作提高驾驶过程中的安全性主要应用于智能驾驶LE01905nmEEL线扫描式长距激光雷线光斑光源模组达也可应用于工业采用边发射905nm激光器长焦光激光雷检测机器视觉等其智能辅助驾驶激光雷达束准直器宽发散角度光束匀化器达线光他应用领域短脉冲驱动电路板集成封装而成源形成极窄的线光斑激光通过光束扫描器进行宽视场角扫描实现激光雷可实现脉冲峰值功率大于300W快达探测相比其他技术路线拥有较高的模组集成度结合新型阵列探轴发散角小于02慢轴发散角25测技术可大幅增加分辨率的同时保持较低成本能量利用效率较高有或根据客户需求定制效提高了探测距离和探测精度可按应用需求实现对激光出射光束的整形与匀化的镜头智能辅助驾驶激光雷达激光雷AOP190001AOP190002将光源的快轴方向压达光源LiDAR光源光学组件缩成较小的角度光学组专为激光雷达设计单个透镜拥有智能辅助驾驶激光雷达件两个非球面柱面结构将光源光斑在慢轴方向进行匀化并扩散成较大角度智能辅助驾驶激光雷达通过光源光学组件实现了激光雷达系统所需的光束整形和锐化简化了系统设计和光学工艺提高了激光雷达的探测性能与可制造性数据来源东北证券公司招股说明书光学系统业务当前占比较小未来可期长足发展光学系统业务应用于半请务必阅读正文后的声明及说明1332炬光科技公司深度TablePageTop导体集成电路平板显示等精密制造领域整形后的光斑在激光剥离退火等领域可大大提升加工效率产品包括固体激光剥离线光斑固体激光退火线光斑光学系统当独立的激光光学元器件不能满足复杂应用需求时光学系统可以通过光学元器件的有机组合以及更加复杂紧密的系统设计来满足输出需要的特定光斑激光剥离是柔性OLED面板生产中的关键步骤之一利用激光能量实现玻璃基板与OLED器件的分离而激光退火是OLED和LCD生产中的关键步骤之一可使非晶硅转换成低温多晶硅是显示屏实现高清分辨率的关键环节公司固体激光剥离LLO紫外线光斑系统已取得国际主流面板厂商包括韩国LG电子京东方日本夏普生产线中初步的市场份额固体激光退火SLA紫外线光斑系统目前仍处于在研状态2020年已交付第一台样机目的在于打破相干公司准分子激光退火过去十年来在该领域的全球优势地位表5炬光科技光学系统业务主要产品产品线主要产品产品图片应用领域终端应用场景LLO固体激光剥离紫外激光线光斑系统固体激光剥对固体激光光源通过一系列的光学透镜组进行离线光斑光学整形最终形成能量均匀分布的线光斑柔性OLED显示制造的激光剥离工艺柔性屏及折叠手机将多个固体激光光源合束形成均匀分布的线光斑SLA固体激光退火紫外激光线光斑系统激光雷达光对固体激光光源通过一系列的光学透镜组进行源光学组件光学整形最终形成能量接近平顶均匀分布的线光斑LCD及OLED显示制造的激光晶化工艺柔性屏及折叠手机将多个固体激光光源合束形成接近平顶均匀分布的线光斑数据来源东北证券公司招股说明书请务必阅读正文后的声明及说明1432炬光科技公司深度TablePageTop2需求端布局激光器上游元器件下游应用空间广阔21上游元器件半导体激光器之基激光器种类繁多各有特点激光器是指能发射激光的装置按工作介质不同可分为气体激光器液体激光器自由电子激光器固体激光器和半导体激光器其中固体激光器的应用最为广泛通俗被分为以晶体为工作物质的固体激光器和以玻璃光纤为工作物质的光纤激光器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介质以电流注入二极管有源区为泵浦方式产生受激发射的一类激光器结构上具有二极管结构由激光二极管芯片激光二极管热沉相关结构件等封装而成如能直接应用具有电光转换效率高体积小寿命长等特点但直接产生的光具有光束质量差的特性高功率半导体激光器与低功率半导体激光器的划分主要体现在输出功率上一般将输出功率大于1瓦的半导体激光器定义为高功率半导体激光器表6不同种类激光器种类简述效率低下和需要高频率更换工作物质和维护目前只利用特液体和气体激光器殊性能在小众市场应用目前技术还不充分有频率连续可调频谱范围广等优势自由电子激光器短期内很难有广泛应用目前应用最广泛市场占有率最高通俗被分为以晶体为工作物质的固体激光器和以玻璃光纤为工作物质的光纤固体激光器激光器目前少部分利用灯如氙闪光灯作为泵浦源大部分利用半导体激光器作为泵浦源以半导体材料作为激光介质以电流注入二极管有源区为泵浦方式的激光二极管以电子受激辐射产生光具有电光转半导体激光器换效率高体积小寿命长等特点但直接产生的光由于光束质量差目前所能直接应用的领域受限数据来源东北证券公司招股说明书半导体激光器直接应用领域受限作为泵浦源可用于更多场景由于半导体激光器产生光束质量差的特性目前高功率半导体激光器所能直接应用的场景包括医疗工业国防科研以及激光雷达等领域作为行业中游光纤激光器固体激光器的泵浦源经过增益介质光纤或晶体以获得更好的光束质量半导体激光器可以用于更多的应用场景同时通过运用与之相匹配的光学整形技术能够调控光斑参数使之满足下游应用需求大幅提升光子利用效率使高功率半导体激光元器件在更多领域得以发展和应用请务必阅读正文后的声明及说明1532炬光科技公司深度TablePageTop图10半导体激光器应用场景数据来源东北证券网络公开资料高功率半导体激光器市场规模稳定增长带动上游元器件需求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2821亿美元公司产品在三大应用中均有布局将充分受益于行业的发展图11全球高功率半导体激光器市场规模预测亿美元30252015105020192020E2021E2022E2023E2024E2025E直接应用类器件系统固体激光器泵浦源光纤激光器核心器件数据来源东北证券公司招股说明书低光束质量的激光可以通过调控光子得到应用半导体激光器具有光束质量差的特性因此在真实应用中受到局限但高光束质量的激光并不是所有应用的必要条件部分特定应用只要求有符合的光斑形状功率密度和光强分布即可因此通过微纳光学透镜对激光进行整形能够调控光斑参数使之满足下游应用需求大幅提升光子利用效率使高功率半导体激光元器件在更多领域得以发展和应用光学整形后的光斑在众多应用中表现出独特的优势如线光斑面光斑在应用于激光焊接剥离和退火等领域时可大幅提升加工效率在应用于激光雷达时可以减少机械请务必阅读正文后的声明及说明1632炬光科技公司深度TablePageTop运动部件的使用从而大幅提高系统可靠性和车规级稳定性激光光学元器件有力助推激光产业发展和半导体消费电子等产业进一步融合拥有广阔的市场体量图12光纤激光器泵浦数据来源东北证券公司官网22光学元器件为核心横向拓展诸多应用221光刻机核心元器件拉动匀化器稳健增长曝光系统核心元件光刻机拉动光场匀化器需求光刻机是生产半导体集成电路芯片的核心设备也是我国在半导体集成电路芯片制造设备领域的主要瓶颈之一光刻机包含多个模块涉及零部件超十万个其中曝光系统对成像质量以及芯片结构制造具有重要意义随着制程的提升晶体管的特征尺寸越来越小所需要用到的光刻机性能要求越来越高对应价值量也越来越高ASML作为目前全球领先的光刻机厂商其EUV光刻机单台售价已经超过3亿欧元作为曝光系统的核心元件光刻机的市场规模提升将有效带动光场匀化器的需求图13光刻机结构示意图数据来源东北证券互联网公开资料请务必阅读正文后的声明及说明1732炬光科技公司深度TablePageTop图14光场匀化器示意图数据来源东北证券互联网公开资料半导体产能持续扩张摩尔定律驱动下光刻机市场空间广阔近年随着科技水平的不断提升半导体行业快速发展全球半导体产能快速扩张极大地拉动上游设备的市场规模光刻机在半导体设备中占比超过202021年全球光刻机市场规模超过200亿美元随着制程的提升光刻机也从KrF机台逐步升级到ArF以及EUV机台单台价值量显著提升从出货量看2019-2022年保持10以上的增速2022年全年出货量达到551台若假设单台光刻机中光场匀化器价值为100万元对应2022年全球光场匀化器市场规模551亿元图15全球光刻机出货量及增速700306002520500154001030052000100-50-102017201820192020202120222023E2024E2025E销量台YoY数据来源东北证券智研咨询芯思想研究院请务必阅读正文后的声明及说明1832炬光科技公司深度TablePageTop222ARVR可穿戴放量带动光学元器件持续增长元宇宙促进下ARVR带动光学元器件放量据IDC预计2022年受需求下行影响全球ARVR头显出货量为970万台较2021年同比下降1282023年将恢复增长态势出货量将同比增长315预计ARVR头显在未来数年将持续增长30以上到2026年的出货量将达到3510万台根据中金企信统计数据近年来我国VRAR行业市场规模保持高速增长2020年我国VRAR行业市场规模达到4135亿元同比增长46随着技术日趋成熟VRAR在各领域的应用逐步展开预计2023年我国VRAR行业市场规模将超过千亿图16中国ARVR市场规模及增速120060100050800406003040020200100020182019202020212022E2023E中国市场规模亿元YoY数据来源东北证券中金企信国际咨询后疫情时代健康监测铸就新兴市场随着全球新冠疫情缓解百姓对自我健康管理重视度显著提高针对血糖监测心率监测等健康领域的需求愈发明显苹果开发了一种硅光子芯片通过收集激光照射到皮肤后传回的光学吸收光谱来确定体内的葡萄糖浓度图17苹果血糖监测专利示意图数据来源东北证券互联网公开资料请务必阅读正文后的声明及说明1932炬光科技公司深度TablePageTop23下游三大应用场景多领域打开需求空间231汽车智能化加速激光雷达不可或缺多传感器融合激光雷达大势所趋激光雷达LiDAR是无人驾驶汽车技术的重要传感器件运作机理跟雷达类似激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去然后接收器接收到反射回来的光脉冲根据信息处理系统运用一系列算法得出目标的位置运动状态和形状等摄像头技术成熟且成本低但在逆光或者光影复杂的情况下视觉效果较差相比之下毫米波雷达受天气环境影响最小但同时由于波长过长探测精度大大下降激光雷达精度最佳可提供高分辨率的几何图像距离图像速度图像当前受限于其高成本还未实现大规模装车不同传感器各有优势未来多传感器融合成为大的趋势而激光雷达会是精确度要求中的关键一环表7汽车感知层传感器性能比较最远距离工作原理优势劣势摄像头50m通过摄像头采集唯一可以读取内受光线干扰算法外部信息并根据容信息的传感器要求高丢失深度算法进行图像识信息别毫米波250m反射及接收毫米具备绕物能力受精度下降不能清雷达波分析折返时间天气和环境的影晰呈现目标物点测算距离响最小全天候全云数据稳定性差天时测距远对金属敏感激光雷200m反射及接收激光探测距离远精度在不良天气下的表达分析折返时间测高响应速度灵现不佳价格昂贵算距离敏形成三维还原数据来源东北证券互联网公开资料搭配Flash扫描系统为主全面布局发射系统激光雷达一般包括发射端接收端及信息处理系统三部分根据光束操纵方式不同可将激光雷达分为机械式半固态和固态其中半固态方案主流方向为MEMS与转镜式固态方案以OPA和Flash方案为主经过产生光子调控光子整形后形成的光斑在应用于Flash激光雷达时可减少运动部件的使用从而大幅提高系统可靠性根据发射端不同可分为EEL边发射激光器VCSEL垂直腔表面发射激光器和光纤激光器三类EEL发射的光束呈椭圆形因此聚焦和操纵光束更具挑战性成本高一致性难以保证相比之下VCSEL从结构顶部发射的光束则呈圆形输出轮廓易与光纤进行耦合成本低光束质量较高但工艺相对复杂发射功率较低当前发射端激光器总体趋势为从EEL向VSCEL发展请务必阅读正文后的声明及说明2032