（报告出品方/作者：招商证券/鄢凡，张益敏）

一、深耕高功率半导体激光元器件，拓展布局应用模块与系统

1、十余年激光技术积淀，成就国产激光元器件先行者

炬光科技主营高功率半导体激光元器件、激光光学元器件，凭借技术研发领先优势成为国内激光行业品牌高科技业。公司创始人刘兴胜具有博士研究生学历，-先后任美国康宁公司高级研究科学家、美国相干公司资深工程师、美国恩耐公司工艺工程技术总监、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），年至今任炬光科技董事长兼总经理，具有丰富的激光行业知识和经验。

自年成立以来不断奋斗于做好产品研发，扩大产业规模，为客户提供高质量的解决方案。成立之初炬光科技主产高功率半导体功率器；于年发布首款QCWW单巴和W叠阵产品；在成功交付千瓦级面半导体激光器；年批量投产自主研发无铟化硬焊料，并投产首款耦合模块产品；炬光科技成功收购全球微光学领域具有先进技术的德国LIMO，之后致力于拓展激光光学元器件新兴应用领域。

目前，公司拥有半导体激光、激光光学、车用激光雷达、光学系统四大业务，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，已通过ISO、ISO、ISO:和IATF等质量管理体系，是一家具有高研发创新能力的高科技企业。

公司创始人刘兴胜通过直接持有和一致行动协议约定拥有31.99%的表决权，为炬光科技实际控制人，现任董事长兼总经理。上市后公司股东现有持股比例均降低，但刘兴胜仍拥有多数表决权，刘兴胜在上市前后分别直接持股11,,股、11,,股，对应17.72%、13.29%股份。

公司拥有6家全资子公司和2家控股子公司，开展技术研发、拓展业务、推广销售等活动，包括香港炬光、LIMO、欧洲炬光、域视炬光、美国炬光、东莞炬光6家子公司，公司通过香港炬光持有LIMO%股份；通过LIMO和东莞炬光开展激光光学业务；通过欧洲炬光和美国炬光开展产品推广和销售业务；通过域视炬光开展半导体激光业务。炬光科技持海宁炬光65%股份，是海宁炬光的实际控股股东，通过海宁炬光持有LIMODisplay股份，并通过海宁炬光和LIMODisplay开展光学系统业务。

2、传统激光元器件业务稳中有升，激光雷达或打开新增长曲线

-年公司营收3.55亿/3.35亿/3.60亿元，复合增速0.71%，归母净利润万/-万/万元，复合增速36.68%，公司半导体激光业务/激光光学业务/汽车应用业务/光学系统业务分别营收1.40亿/1.82亿0.29亿/0.04亿元，预告年归母净利润0.6-0.7亿元，同比增长72.07%-.75%，扣非0.44-0.54亿元，同比增长.21%-.39%。

各块业务及产品方面：1）公司在半导体激光器领域产品主要为泵浦源相关元器件，如半导体激光器垂直阵列、通过光纤输出光束的光纤耦合模块等。此外还有上游热沉材料、光学基材产品，以及激光光源与光学整形的集成模组。上游材料方面，公司的AMC预制金锡薄膜陶瓷热沉材料和AMM预制金锡薄膜铜钨热沉材料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，实现了光纤激光器泵浦源及高功率半导体激光器关键原材料的国产替代。在集成模组方面，公司的医疗美容模块用于激光脱毛、激光无创溶脂领域；工业应用模块用于激光熔覆增材制造、塑料焊接等领域。（报告来源：未来智库）

2）激光光学领域，公司产品主要服务于光学整形及场强匀化，可应用于激光雷达模组、3D成像等领域。如光场匀化器通过对激光光斑进行匀化，可实现半导体晶圆表面均匀曝光，提升良率，应用于光刻机曝光系统。微透镜阵列及广角光束扩散器分别通过将激光均匀投射在较小、较大的视场角范围，实现将光强在整个视场角范围按照一定线函数分布，应用于激光雷达、3D成像、机器视觉检测等领域。

3）近年来公司向激光产业链中游延伸，开拓了汽车激光雷达（LiDAR）及智能舱内驾驶员监控系统（DMS）市场。其中AL01系列光源模组可应用于智能驾驶纯固态闪光式激光雷达；VCSEL激光器与车规级光束扩散器集成封装而的光源模组可通过更有效精确地识别、监控驾驶员行为，提高驾驶过程中的安全性。

4）光学系统业务也为公司正在扩展的领域，下游主要应用于手机等电子设备显示面板。激光剥离可利用激光能量现剥离基板与OLED器件的分离，是OLED面板生产中的关键制程之一。激光退火是OLED和LCD生产中的关键制程之一，是显示屏实现高清分辨率的关键环节。公司产品包括固体激光剥离（LLO）线光斑系统及固体激光退火（SLA）线光斑系统，其中前者已取得国际主流面板厂商生产线初步市场份额，包括韩国LG、京东方、日本夏普。

公司毛利率过去几年总体稳定，其中激光光学和半导体激光器两项业务毛利率有所增长。按业务看，1）半导体激光器的毛利率持续提升，H1为50%。2）激光光学毛利率H1为62%，居各类业务之首，这一方面得益于公司对LIMO的收购整合，东莞炬光新增光束准直转换系列产品的后端生产线；另一方面由于LIMO自身业务水平提升，生产运营效率不断优化，协同效应逐渐显现。3）汽车应用业务毛利率近几年维持45%以上。4）光学系统毛利率与其他三项业务相比波动大。

-年公司归母净利润较低，年因减值、整合LIMO等原因亏损，年后随着前期储备业务的放量、行业景气度的回暖，叠加产能的释放作用，公司归母净利润回归积极走向，Q3实现归母净利润万元，同比增长%。

公司管理层具有丰富研发经验，深度把握产研方向。截至年12月，公司董事长兼总经理刘兴胜，获美国弗吉尼亚理工大学电子封装专业博士学位，具有激光行业著名企业美国康宁、相干、恩耐研发与管理经验，任中国科学院研究院博士研究生导师，发表激光行业相关学术论文余篇，申请专利多项，并作30多篇国际受邀报告，任中国光学学会理事、中国激光加工专业委员会常务委员、SPIE和IEEE技术委员会委员，获首批“全国创新争先奖”。

刘兴胜曾带领科研团队撰写高功率半导体激光器封装专著《PackagingofHighPowerSemiconductorLasers》，并由世界著名出版商Springer（施普林格）出版发行。公司首席技术官石钟恩博士，具有美国康宁、贝尔实验室30多年的研发与管理经验，发表学术论文余篇，拥有光电子器件和光通信领域54项专利。

H1，公司员工总人数为人，其中研发人员人，占比为23.05%；研发人员中，拥有本科及以上学历者共人，占比86%，拥有硕士及以上学历者共76人，占比49%。截至年6月30日，公司在中国境内依法取得专利证书的专利共计项，其中发明专利项、实用新型专利项、外观设计专利28项，在中国境外依法取得专利证书的专利共计项。公司科技成果分别获得陕西省科学技术奖一等奖、西安市科学技术奖一等奖，年被国家知识产权局授予“国家知识产权示范企业”。

二、产生光子+调控光子，产业链布局完善助力均衡增长

1、产生光子：国产替代+客户拓展，半导体激光器及元件业务稳健增长

激光器指可产生激光的自激振荡器。根据光的受激辐射原理，若想要发光，物质必须处于粒子数的反转分布状态，即高能级粒子数多于低能级粒子数（N2N1），此时在外来光子的激发下，物质中的受激辐射大于受激吸收，工作物质的原子发生能级跃迁，由基态跃迁到激发态。由于激发态不稳定，原子会自发回归基态，并同步发射光子，此时光得到放大。然后类比振荡器的电路反馈概念，将已放大的光部分反馈，进一步放大，产生振荡，发出激光束。

激光器中的激光由增益介质、泵浦源、光学谐振腔三部分协同产生。增益介质是可产生激光的工作物质，可分为固体（如YAG、半导体）、气体（如CO2）或液体（化学溶液、有机荧光染料溶液）。根据不同的增益介质，可将激光器分为固体激光器、气体激光器、液体激光器。光纤激光器及半导体激光器都属于固体激光器。泵浦源是可使工作物质处于粒子数反转分布的外界激励源，在泵浦源激励下，低能级粒子跃迁到高能级。光学谐振腔就是用于实现光的放大反馈的仪器，由耦合器或光纤光栅组成。无数光子在谐振腔中统一运动方向，最终输出激光束。（报告来源：未来智库）

高功率半导体激光器具有效率、可靠性、成本、尺寸等方面的优势，但由于其产生的光束质量较差，目前主要用于光纤激光器和固体激光器的泵浦源。但通过微光学透镜对激光整形，满足应用的光斑形状、功率密度和光强分布后，可将高功率半导体激光器直接用于无需高质量激光束的场景。

激光产业链包括上游元器件和材料、中游激光设备、下游激光加工服务。目前激光最大的应用市场为材料加工与光刻，包括焊接、退火、切割等金属加工场景；光刻、缺陷修复、钻孔等半导体和微电子制造场景。

之前先进封装技术一直由国外公司垄断。在封装环节会面临铟热疲劳、电热迁移、形成氧化缺陷、可靠性稳定性差等问题，针对这些问题，目前公司经过长期努力与投入已成功掌握或开发共晶键合、热管理、热应力控制、界面材料与表面工程和测试分析诊断5大核心技术。

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，和作为固体激光器泵浦源以及作为光纤激光器核心器件。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，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。

公司产品目前兼顾上述两种类型需求，客户中锐科激光、创鑫激光等光纤激光器企业普遍购买预制金锡材料（如预制金锡薄膜陶瓷热沉）、单（非）球面柱面透镜（如快轴准直镜）等元器件自产通用、比较标准化的半导体激光器作为光纤激光器泵浦源。中国科学院、D公司等固体激光器科研单位或企业会购买上游企业专用、高度非标准化的半导体激光器作为固体激光器泵浦源。A公司、德国大陆集团、以色列飞顿等会购买各类光学和激光元器件产品用于光刻、激光雷达、医疗健康领域的直接应用。

激光行业上游规模较小，产值在产业链占比约20%。在半导体激光加工应用及中高功率光纤激光器差异化需求推动下，半导体激光器快速发展。

1万W以上的高功率直接半导体激光器由于其使用维护费用低、光强分布均匀、电光效率高的特点，主要应用于熔覆。激光熔覆即为受损备件修复或表面改性的过程，是在20世纪70年代随大功率激光器发展而兴起的技术。通过将涂层材料放置至被涂覆基体表面，经激光辐照使之和基体表面薄层同时熔化，快速凝固后可形成冶金结合状表面涂层，得到新备件。与传统电镀方式相比，激光熔覆效率高、无重金属、氰化物等污染排放。在激光器降价趋势下，激光熔覆有望替代传统电镀方式，成为广泛使用的表面改性技术。

公司基于高可靠性无铟化高功率半导体激光元器件，并通过结合激光光学匀化技术，开发出Dlight系列激光熔覆用工业应用模块，大幅提高了高端装备制造业的工业化效率和精细化水平，已与山东能源重型装备制造集团、必盛激光等行业知名客户保持合作。

中低功率光纤激光器基本完成进口替代，高功率激光器国产化比例逐年增长。由于海外激光器企业起步较早，占据技术优势，以美国、德国、法国为首的国际巨头企业如相干、通快等占据主要市场份额。比如成立于年、始终坚持垂直化生产的IPG，最高曾占据全球70%的市场份额，极大压制了激光器零部件厂商的发展。随国内激光器制造商技术水平提升，国产制造商与国际巨头正面竞争，-年行业陷入激烈价格战，国际企业在中国市场份额逐年走低，IPG市场份额由年的52.7%降至年的34.6%。目前，中低功率光纤激光器基本完成国产化，高功率激光器仍存降价空间，国产化比例稳步增长中。

国产激光器原材料自制率逐步提升。国内激光产业发展时间较短，配套产业链不成熟，部分原材料关键指标及产业化水平相对国际领先水平仍有一定差距。但通过对上游原材料各环节垂直整合，国产激光器企业正在实现对关键零部件的自制率和国产化率的提升。公司在上游具备一定技术优势，部分产品指标领先国际水平；且公司的销售市场覆盖全球主要经济体，在国际上具有一定品牌优势。（报告来源：未来智库）

2、调控光子：收购LIMO向中游延伸，激光光学元件等业务有望提供增量

自年收购全球微光学领导企业德国LIMO后，公司业务覆盖半导体激光器“产生光子”及激光光学“调控光子”两大领域。光子调控方面，公司目前已掌握线光束转换、光场匀化、光斑整形技术、晶圆级同步结构化激光光学制造4项国际领先核心技术，打破国际垄断，是国内第一家拥有相关先进产品的公司，相关产品除可通用或定制销售于国内外客户之外，还适用于公司半导体激光器、激光光学产品、光学系统产品和汽车应用产品中。

光束转换技术提高大功率巴条激光器与光纤耦合效率。光束转换技术是指将半导体激光器快慢轴两个方向光束质量极不对称的光束转换为两个方向具有基本相近光束质量的光斑。光束转换器（BTS）可将半导体激光巴条的不对称远场分布转换成近乎对称的光束参数产品，此外还可利用额外HOC产生对称焦点，通过抗反射膜降低高功率应用中材料吸收，应用于准直激光的自由光束、提高大功率巴条激光器与光纤耦合效率。

光场匀化技术应用于全球高端光刻机生产商的核心设备中。通过独特的光学设计级微透镜加工，将各类能量非均匀分布的激光光束转化为各个方向能量均匀分布的光斑以实现业界高标准的光斑匀化。LIMO光场匀化器可生成多种平顶、矩形、方形和线形匀场光束，均匀性达到技术极限（99%），高达90%的光学效率有助于降低高昂的激光能量成本，其尺寸在12mm-35mm内可调，具有高NA、高填充因子和极化保持性能特点，目前已为世界顶级企业的半导体光刻设备提供激光匀化系统。线光斑整形技术助力工业加工及其他应用，使用效率大幅提升。

线光斑整形技术是指将点状激光光斑整形成为具有高长宽比、高能量均匀性、微米级线宽的光学整形技术。公司的线光斑整形技术可以做到将一束或多束（上至12束）对称光（如高斯）整形和转化为超均匀高能量密度线光斑。当前，公司毫米线光斑系统，均匀度可达97%以上，已批量使用在业界领先的柔性OLED产线上。

晶圆级同步结构化激光光学制造技术实现零维、一维、二维三个维度上对多种类型激光光束的精准整形和调控。基于公司晶圆级同步结构化激光光学制造技术可生产尺寸达xmm的抛光晶圆，实现只需一个工艺步骤即可将高品质玻璃或水晶制成上万枚高品质透镜。此项制造技术亦可用于制备纳米级精度折射型微透镜阵列（ROE)，该ROE中每一个单透镜的表面形状都可做定制化设计来达到优化的光强分布。公司高精度激光光学制造工艺可确保大批量生产的高一致性。结合不同玻璃材料的特点以及ISO认证的镀膜技术，可以提供多种多样的微光学解决方案。

多项技术交叉提升产品性能和市场竞争力。公司的半导体激光技术是半导体激光业务模块下产品的基础技术，通过耦合激光光学中的光束转换等技术，公司增加了光纤耦合模块、医疗美容器件及其模块、工业应用模块、车用激光雷达系列产品，具体如车用激光雷达面光源使用了共晶键合技术、热管理技术、热应力技术、界面材料于表面工程技术、测试诊断技术、和光束转换技术，属于综合技术产品，炬光科技研发的车用激光雷达含有公司先进光学技术与同行相比更具光源性质上的优势。公司当前正在研发的基于VCSEL的激光雷达发射模组、高峰值功率激光脱毛光源模块开发、大功率半导体激光光纤耦合及合束关键光学元器件研制及产业化等项目均交叉使用了各项核心技术。（报告来源：未来智库）

3、新市场取得一定突破，多项产品带来新增长点

公司预制金锡材料实现激光器关键原材料国产替代。预制金锡材料是光纤激光器的核心元器件，公司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，实现了光纤及高功率半导体激光器关键原材料国产替代。年，公司预制金锡薄膜陶瓷热沉产品开始获创鑫激光、美国LDXOptronicsInc.等国内外光纤激光器厂商批量订单，大量出货，实现收入.8万元，为公司开辟的新的收入增长点。

光场匀化器是光刻机核心元器件。光场匀化器是将光强分布不够均匀、不能满足特定应用需求的入射光通过光束整形变换为光强分布均匀性提高、能够满足应用需求的光学元器件。光场匀化器是多项光学高端设备如光刻机的重要核心元器件，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。

公司光场匀化器为ASML核心供应商A公司供货。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。公司为半导体光刻应用领域提供光刻机曝光系统中的核心激光光学元器件光场匀化器，除为多家行业知名半导体集成电路设备科研和生产机构提供相关产品外，还是是荷兰ASML光学设备核心供应商A公司的重要供应商。-H1，公司向A公司提供应用于光刻产品的光场匀化器销售额分别为///万元，除年外，平均毛利率均在60%以上，在该市场的突破为公司带来了新的业务增长点。随着全球光刻机需求的持续增长，公司光场匀化器有望受益同步增长。

公司光场匀化器技术领先。公司产品为整片透镜，单面或双面柱面阵列结构，外形尺寸通常由定制化程度决定，具有优秀的技术特性。公司微透镜阵列由于加工精度高，表面粗糙度在纳米级别。光场匀化器主要技术指标为均匀度，表明了光场匀化器的匀化效果，不均匀度值越小对技术和工艺的要求越高，公司对光斑的光场匀化器产品不均匀度最高仅为1%，指标优于SuessMicroTec、Jenoptik等可比公司。

激光退火逐步替代传统炉管退火技术。激光退火是利用激光对材料进行热处理进而改变材料性能的激光加工方法，为显示面板制造、半导体晶圆制造等领域核心技术，技术路线包括相干公司全球优势的准分子激光退火（ELA）和公司正在研发的固体激光退火（SLA）技术。其以较低的热预算,可以在瞬间达到较高的退火温度,工艺过程高度可控,制程可重复性好,已经广泛应用于半导体工业界。近20-30年来，随着超大规模集成电路制造技术新型薄膜晶体管显示技术和大面积OLED显示技术的日益成熟和规模化，激光退火技术逐渐取代传统炉管退火技术，成为半导体制造领域的主流技术。

激光退火可提高晶圆良率。激光退火是28nm及以下逻辑芯片制造前道工序中不可缺少的关键工艺之一。该工艺采用近红外波段半导体激光光源，将形成的高能量密度极窄激光光斑照射到晶圆表面，在不到1毫秒的时间内将表层原子层加热到0摄氏度以上再急速冷却，从而有效减少前道工序中产生的晶圆电极缺陷，提高产品性能，提升晶圆生产良品率。公司激光退火产品初获成功。公司开发的用于集成电路晶圆退火的高功率半导体激光器模块已经取得初步成功，于年下半年取得国内领先半导体设备集成商上海微电子装备（集团）股份有限公司和北京华卓精科科技股份有限公司订单。公司上述产品研发成功前，N公司为国际领先供应商，国内尚无该领域同类产品。公司于年通过经销商昂星光有限公司取得台积电订单，有望受益于台积电在晶圆代工领域的增长，给公司带来新的增长点。（报告来源：未来智库）

三、激光雷达行业大幕开启，切入发射模组及元件长线可期

自动驾驶技术的实现主要通过感知、决策、执行三个步骤，其中感知步骤即为通过使用多种传感器来搜集外界环境变化情况。所以传感器是自动驾驶技术实现的关键部件之一。在L0-L2阶段，感知能力的提升是自动驾驶技术的重要

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkcf/3550.html