半導體激光器作為激光器市場中的重要一支，一直受到行業的多方關注。但是其技術突破和市場增長一直沒有達到行業期望值。

2017年，半導體激光器市場發生了哪些變化？我從技術和應用兩個方向為大家簡單介紹一下。

新需求不斷，但技術進展不大

半導體激光器技術大致是指封裝技術、耦合技術和晶元技術。

封裝技術

高功率的單管激光器主要應用於作為光纖激光器的抽運源。2017年上半年，基本還是以傳統的10 W、12 W的9XX系列單管封裝為主。但從下半年開始，隨著光纖激光器客戶對成本、效率要求的提升，對封裝廠家也提出了更高的要求。客戶希望封裝廠家在不改變現有封裝尺寸的前提下，提高單元器件的功率。由於客戶需求的變化，下半年許多國內的封裝廠家已經開始了12 W以上單管器件的封裝。甚至有些廠家已經進行了18 W以上單管器件的封裝。

而傳統的列陣激光器，業內稱之為巴條，從封裝技術上來說，列陣激光器也會朝更高功率的方向發展。

列陣激光器分為兩種封裝：針對於連續輸出的列陣封裝，在2017年客戶產品升級需求和國外廠家的帶動下，200 W以上的列陣封裝成為主流產品，主要用於材料加工領域；脈衝式器件屬於巴條封裝的第二種，主要應用於國內外的醫療美容市場如光子嫩膚、激光脫毛等。市場要求在不改變脫毛儀、美容儀設備尺寸的前提下提高激光器的輸出功率。

耦合技術進展不大

國內耦合技術2017年進展不大，其發展主要是針對半導體激光晶元的腔長、發散角等指標，現階段晶元還是以傳統晶元為主。耦合技術依舊為空間合束、光譜合束等傳統物理學方法。

晶元可靠性仍待提高

2017年晶元技術方面仍未突破。雖然單管、巴條功率越來越高，但材料的體系結構沒有變化，只是不斷增加傳統的諧振腔長度。但諧振腔增長、材料生長及封裝帶來的可靠性風險也隨之增多。

在最核心的晶元技術上，中國與國外存在比較大的差距。這個差距不在於器件技術指標，而在於可靠性。可靠性經不起市場的考量，導致國內廠家大批量採購國外的晶元進行封裝、耦合。國內企業以產量和微利維持運轉，而這條產業鏈中利潤最高的一塊「蛋糕」，卻一直掌握在歐美國家手中。2-3年國內企業只要潛心研發，在晶元方面一定會有突破，但從短期來看仍是以國外進口晶元為主。

多個熱點應用成助力點

半導體激光器企業長期在市場中扮演的是零部件供應商的角色，半導體激光器本身也常作為其它激光器的抽運源出現。而在激光顯示、智能手機、無人駕駛這些熱點領域中，它得到了大量應用。因此，國內半導體激光器市場目前正處於一個快速上升期。

智能感知

智能感知中的應用，尤其是智能手機中對垂直腔面發射半導體激光器（VCSELs）的應用，使得它的需求劇增。據報道，2019年應用於智能手機的VCSEL晶元出貨量預計將增長至2.4億顆。隨著全球範圍內相關VCSEL供應商的產能不斷增長，全球VCSEL市場的複合年增長率可達17.3%，市場規模到2022年或將增長至31.2億美元。

激光顯示

直接輸出紅綠藍三基色的半導體激光器在激光顯示領域得到了應用。目前青島海信、四川長虹都在研發自主知識產權的半導體直接輸出的紅綠藍三基色激光電視，這個領域在未來一定會有一個巨大的市場空間。

激光雷達

在無人駕駛汽車中的激光雷達裏，半導體激光器扮演著重要的角色。據預測，全球汽車LiDAR 市場規模到2024年將增長至13.4億美元。國外廠家已經把將世界上最大的激光雷達生產工廠落戶在中國，國內某些省份的政府部門也給予了極大的資金支持，鼓勵企業發展智能網聯汽車。

總的來說，從技術上來看，傳統封裝結構沒有巨大改變的情況下，單管器件和列陣器件將會朝著更高功率發展。從應用上來看，未來5年內，半導體激光器在上述新興領域的直接應用將保持高速增長。

作者簡介

單肖楠，博士，吉林省長光瑞思激光技術有限公司總經理。主要從事大功率半導體激光器、激光列陣及光纖耦合模塊研究，負責光纖耦合、光束整形等技術研究。

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