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2025年中国激光芯片行业结构、产业链、市场规模、竞争格局及前景展望:激光芯片国产替代空间广阔,行业规模将增长至538.43亿元[图]

内容概况:激光芯片是一种基于半导体材料,能够将电能直接转换为激光的核心光电子元器件。其快速发展主要得益于两大驱动力量:一方面,新一代信息技术基础设施的快速建设催生了持续增长的市场需求,5G通信网络的规模部署、数据中心的加速建设以及消费电子领域的创新应用,都对高速率、低功耗的激光芯片提出了更高要求;另一方面,国家层面持续加大对光电子产业的政策支持力度,通过明确的产业规划引导和持续的研发投入保障,为行业营造了良好的发展环境。在市场需求持续拉动与产业政策有力推动的双重作用下,激光芯片行业实现显著成长。数据显示,2021-2024年中国激光芯片行业市场规模从189.09亿元增长至311.43亿元,年复合增长率为18.09%。未来,随着5G网络的深度覆盖、数据中心规模的进一步扩容以及智能传感应用的广泛普及,激光芯片产业规模将保持稳步提升态势,预计2028年中国激光芯片行业市场规模将增长至538.43亿元。


相关上市企业:长光华芯(688048)、炬光科技(688167)、芯碁微装(688630)、奥普光电(002338)、福晶科技(002222)、容大感光(300576)、彤程新材(603650)、大族激光(002008)、锐科激光(300747)等。


相关企业:武汉锐晶激光芯片技术有限公司、山东华光光电子股份有限公司、常州纵慧芯光半导体科技有限公司、北京凯普林光电科技股份有限公司、深圳市星汉激光科技股份有限公司、深圳瑞识智能科技有限公司、深圳博升光电科技有限公司等。


关键词:激光芯片的结构、激光芯片行业产业链、光刻机行业市场规模、半导体行业市场规模、中国激光芯片行业市场规模、激光芯片行业竞争格局、激光芯片行业发展趋势


一、激光芯片行业概述


激光芯片是一种基于硅光子技术的集成电路,主要利用硅材料的光学特性实现光信号的传输与处理。相较于传统芯片,其采用光波导代替部分电子线路,显著提升信号处理效率。根据发射方式的不同,激光芯片可分为边发射激光芯片(Edge Emitting Lasers, EEL)和面发射激光芯片(Surface Emitting Laser)。目前,边发射激光芯片的两侧端面镀有光学膜形成谐振腔,沿着平行于衬底表面的方向发射激光;面发射激光器的典型代表是垂直腔面发射激光芯片(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL),垂直腔面发射激光芯片的谐振腔端面位于上下两侧,沿着垂直于衬底表面的方向发射激光。

激光芯片的分类


激光芯片具有效率高、体积小、可靠性高、寿命长、波长范围广、可调制速率高等显著优点,作为核心器件,可搭载于光纤激光器、固体激光器和激光雷达等激光器和光学系统中,应用领域非常广泛。从如何利用激光光子的角度可以将这些应用分为能量光子和信息光子两个大类。

激光芯片的应用领域


激光芯片的结构呈现千层饼型,最核心是有源层,两侧分别为n型和p型的包层,下面是衬底和电极,上面是帽层和电极。从两侧电极注入的载流子在有源层中复合,发出光子。有源层与两侧的折射率差异导致波导效应,使光子被限制在这个波导层中。然后,通过端面镀膜形成反射镜,构成谐振腔,提供能量的正反馈,最终实现激光。

激光芯片的结构示意图


二、激光芯片行业产业链


激光芯片产业链上游为原材料、专用设备和辅助化学品,其中,原材料主要包括砷化镓、磷化铟、氮化镓、锑化铟等;专用设备包括MBE设备、MOCVD设备、光刻机等;辅助化学品包括光刻胶、清洗和蚀刻溶剂、掺杂剂等。在某些高端材料和技术上,尤其是在砷化镓和磷化铟的高纯度、高质量原材料方面,我国激光芯片制造企业仍然依赖于进口,议价能力相对较弱。高端光刻机、先进的刻蚀设备、CMP抛光设备和高精度的测试与检测设备都依赖进口,主要由美国、日本和欧洲的企业主导,当前我国高端设备国产替代程度低。产业链中游为激光芯片的生产制造环节。下游则利用激光芯片进一步制成激光器、激光模块、激光设备等。终端为应用领域,包括工业制造、医疗和美容、科学研究、军事和国防、消费电子、测量和传感等。

激光芯片行业产业链


光刻机是激光芯片制造过程中的关键专用设备。近年来,随着5G、人工智能、物联网等技术的快速发展,5G、人工智能、物联网等技术的快速发展,为光刻机行业带来了前所未有的发展机遇。在技术层面,极紫外光刻(EUV)等先进技术的突破显著提升了芯片制造的精度和效率,使得晶体管特征尺寸得以不断微缩,推动着整个半导体产业向前发展。在政策层面,中国政府持续加大对半导体产业的支持力度,为国产光刻机的发展提供了有力保障。数据显示,2024年中国光刻机行业市场规模为178.75亿元,同比增长11.11%。展望未来,随着新能源汽车、人工智能、物联网等新兴领域对芯片需求的持续扩大,光刻机市场有望迎来进一步增长,并同步带动激光芯片行业的整体发展。

2017-2024年中国光刻机行业市场规模


相关报告:智研咨询发布的《中国激光芯片行业市场分析研究及前景战略研判报告


三、激光芯片行业发展现状


半导体产业作为现代信息社会不可或缺的基石,广泛渗透于计算机、网络通信、消费电子以及智能化工业装备等关键领域,是关乎国民经济命脉与社会长远发展的基础性、先导性及战略性产业。近年来,在政府政策的有力支持与国内消费需求持续扩大的双重推动下,中国半导体市场规模稳步增长,已成为全球最具影响力的半导体市场之一。伴随着5G通信、人工智能、物联网与自动驾驶等新兴技术领域的蓬勃兴起,市场对半导体技术迭代与产能供给的需求预计将进一步攀升。数据显示,中国半导体行业市场规模从2015年的26385.73亿元增长至2024年的47344.73亿元,年复合增长率达6.71%。激光芯片作为半导体技术的关键分支,其核心价值在于实现电能向可控、纯净且高能激光的高效转换。这一独特能力使其在通信、先进制造、精密传感与消费电子等重要领域持续发挥着不可替代的作用。激光芯片的发展历程集中体现了材料科学、半导体物理与精密制造工艺的协同进步,是半导体行业创新能力的重要体现。随着半导体基础技术的持续演进与前沿突破,激光芯片有望在未来的科技格局中承担更为多元的核心功能,并进一步拓展其应用边界。

2015-2024年中国半导体行业市场规模统计情况


激光芯片是一种基于半导体材料,能够将电能直接转换为激光的核心光电子元器件。其快速发展主要得益于两大驱动力量:一方面,新一代信息技术基础设施的快速建设催生了持续增长的市场需求,5G通信网络的规模部署、数据中心的加速建设以及消费电子领域的创新应用,都对高速率、低功耗的激光芯片提出了更高要求;另一方面,国家层面持续加大对光电子产业的政策支持力度,通过明确的产业规划引导和持续的研发投入保障,为行业营造了良好的发展环境。在市场需求持续拉动与产业政策有力推动的双重作用下,激光芯片行业实现显著成长。数据显示,2021-2024年中国激光芯片行业市场规模从189.09亿元增长至311.43亿元,年复合增长率为18.09%。未来,随着5G网络的深度覆盖、数据中心规模的进一步扩容以及智能传感应用的广泛普及,激光芯片产业规模将保持稳步提升态势,预计2028年中国激光芯片行业市场规模将增长至538.43亿元。

2021-2028年中国激光芯片行业市场规模及预测


四、激光芯片行业企业格局和重点企业分析


全球激光芯片行业的竞争格局呈现较为明显的梯队分化。第一梯队由贰陆集团、Lumentum、恩耐、IPG光电等国际巨头主导,它们在技术积累、市场份额和全球产业链布局方面具备显著优势。第二梯队包括长光华芯、炬光科技、锐晶激光、华光光电、纵慧芯光、凯普林、星汉激光、度宜核芯、瑞识科技等一批国内优势企业,这些厂商在特定细分领域逐步形成竞争力,正持续提升产品性能与市场渗透率。第三梯队则由众多规模较小的企业构成,整体行业呈现技术驱动与市场集中并存的态势。目前,中国激光芯片企业在部分中高端领域不断取得突破,但核心材料与高端设备仍依赖进口,全球竞争格局仍以国际领先企业为主导,国产替代空间广阔。

全球激光芯片行业竞争格局


1、苏州长光华芯光电技术股份有限公司


苏州长光华芯光电技术股份有限公司始终专注于半导体激光芯片的研发、设计及制造,主要产品包括高功率单管系列产品、高功率巴条系列产品、高效率VCSEL系列产品及光通信芯片系列产品等,逐步实现高功率半导体激光芯片的国产化。公司紧跟下游市场发展趋势,不断开发具有领先性的产品、创新优化生产制造工艺、布局建设生产线,已形成由半导体激光芯片、器件、模块及直接半导体激光器构成的四大类、多系列产品矩阵,为半导体激光行业的垂直产业链公司。公司产品可广泛应用于:光纤激光器、固体激光器及超快激光器等光泵浦激光器泵浦源、直接半导体激光输出加工应用、激光智能制造装备、国家战略高技术、科学研究、医学美容、激光雷达、机器视觉定位、智能安防、消费电子、3D传感与摄像、人脸识别与生物传感等领域。公司核心产品为半导体激光芯片,并且依托高功率半导体激光芯片的设计及量产能力,纵向往下游器件、模块及直接半导体激光器延伸,横向往VCSEL芯片及光通信芯片等半导体激光芯片扩展。主要产品包括高功率单管系列产品、高功率巴条系列产品、高效率VCSEL系列产品及光通信芯片系列产品。数据显示,2025年上半年,长光华芯高功率单管系列营业收入为1.65亿元,同比增长61.76%;高功率巴条系列营业收入为0.12亿元,同比下降25%。

2020-2025年上半年长光华芯主要产品营业收入


2、西安炬光科技股份有限公司


西安炬光科技股份有限公司主要从事光子行业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,目前正在拓展光子行业中游的光子应用模块、模组和子系统业务(“提供光子应用解决方案”)及全球光子工艺和制造服务。公司重点布局光通信、消费电子、泛半导体制程、汽车应用、医疗健康等应用方向,向不同客户提供上游核心元器件、中游光子应用解决方案以及工艺和制造服务。公司为光通信模块及设备生产商,消费电子和半导体制程设备生产商,固体激光器、光纤激光器生产企业,医疗美容设备、工业制造设备、车载投影照明、车载激光雷达整机企业,和新型显示设备制造商等提供核心元器件及应用解决方案,产品逐步被应用于光通信、消费电子、泛半导体制程、汽车、医疗健康、工业、科学研究等领域。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。据统计,2025年上半年,炬光科技半导体激光产品营业收入为0.74亿元,同比增长38.3%。

2020-2025年上半年炬光科技半导体激光产品营业收入


五、激光芯片行业发展趋势


1、小型化与微型化


未来,中国激光芯片的发展将持续向小型化与微型化迈进。通过芯片结构设计优化(如VCSEL技术的深化应用)与先进封装工艺(如晶圆级封装、3D集成),芯片体积将显著缩减,使其能够集成到空间受限的消费电子、可穿戴设备及精密医疗器械中。这不仅将催生全新的应用场景,也对制造工艺的精度和集成度提出了更高的要求,推动产业链上下游协同攻克微型化带来的热管理、光束质量等挑战。


2、功耗优化


功耗优化是提升激光芯片产品竞争力的核心趋势。激光芯片行业将致力于通过新型半导体材料、低阈值谐振腔设计以及更高效的电光转换结构,持续降低芯片的工作电压与阈值电流,从而在保持或提升输出功率的同时,实现更低的能耗。这对于依赖电池供电的便携式激光设备、大规模部署的数据中心光通信以及工业加工设备的节能降耗至关重要,是推动激光技术普惠化应用的关键技术路径。


3、可靠性提升


面对日益严苛的工业与车载应用需求,激光芯片的长期可靠性与稳定性将成为技术突破的重点。未来发展将聚焦于提升芯片的抗高低温冲击、耐振动、抗静电及抗光学损伤等能力。这需要通过材料体系优化(如改善量子阱结构)、引入更稳健的钝化与键合工艺,并建立极为严格的老化测试与筛选标准。可靠性的全面提升是激光芯片从实验室走向大规模、高可靠性工业应用的根本保障。


4、智能化


智能化将是激光芯片功能演进的重要方向。未来的激光芯片将不仅仅是光源,更会与微型传感器、驱动电路及控制算法深度融合,实现实时状态监测(如输出功率、波长与温度)、故障自诊断、以及基于外部反馈的功率与频率自适应调节。这种“智能光源”能够提升整个激光系统的性能稳定性、使用便捷性和安全性,为智能制造、自动驾驶激光雷达以及自适应医疗设备提供核心的智能化硬件支持。


以上数据及信息可参考智研咨询(www.chyxx.com)发布的《中国激光芯片行业市场分析研究及前景战略研判报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构,提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号,每天及时掌握更多行业动态。

本文采编:CY401
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2026-2032年中国激光芯片行业市场分析研究及前景战略研判报告
2026-2032年中国激光芯片行业市场分析研究及前景战略研判报告

《2026-2032年中国激光芯片行业市场分析研究及前景战略研判报告》共十一章,包含中国激光芯片行业发展环境洞察&SWOT分析,中国激光芯片行业市场前景及发展趋势分析,中国激光芯片行业投资战略规划策略及建议等内容。

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