光子魔术大师

三三开源证券 炬光科技一一光子魔术大师 姓名任浪（分析师） 证书编号：S0790519100001 邮箱：renlang@kysec.cn 目录 CONTENTS 产生光子+调控光子协同布局，激光上游龙头冉冉升起激光行业上游元器件市场稳步增长，下游应用百花齐放全面进军中游市场，激光雷达打开千亿空间 盈利预测与估值 KYSEC 1.1产生光子十调控光子协同布局，光子技术解决方案商水到渠成 2007年9月，公司在西安成立，专注光子技术基础科学的研究。 2008年，公司首次推出半导体激光器产品，并于2015年主导制定相关国家标准。 2017年，公司并购德国激光光学元器件、光子应用模块和系统研发及生产商LIM10。 2021年12月，炬光科技在上交所科创板成功上市。 图1：炬光科技自2007年成立起始终深耕于激光行业 ：公司首款车 传导冷却高峰值功 ！改克金锡薄 UV-L750紫外线公司首款激光需达 导体激光器 率QCW激光器阵列 ！膜制备技术 光庭系统获！发射模块AL01获国 ：CS系列问世 GS上市 3kW仪重2g PrismAward际汽车Tier1供点商 批量订单 2008年2012年2015年2018.年2019年 2007年12010年2015年12017年2019.年2019年2021年12022年 炬光科技成功研发无钢化硬主导制定两项半收购LIMO成立汽车事业成功研发业界上交所科完成全球品 最光大学12玻英寸璃微晶 正式成立辉科技术并批量投导休激光器国家为客户提供光子调：部 :产标准1控和光子应用解决进入激光雷达 方案市场I加工工艺 - 资料来源：公司公告、开源证券研究所 KYSEC 创板成功上市 牌统一化 1.1上游原器件形成稳健基本盘，中下游市场延展打开成长空间 公司将“产生光子”和“调控光子”技术 图3：炬光科技基于纵向一体化战略，由元器件供应走向模块集成服务 相结合，逐步实现电元器件供应商向应用模组供应商和综合解决方案提供商转型 一公司车载应用业务收入持续上涨，集成化的 数光二堂 芯片 结构件 电子器件 （数控、电源等）无学基材、光学件 ①产生光子②调控光子 模组产品为公司带来可观收入。羊学体洗先元容件激光光掌元器件 上海光纤线 总件 辉光科技一快/悦轴准直线 图2：半导体激光、激光光学业务为主要收入，车载应用收入快速提升主要业务 100% 80% 柔演源，凝升光来质量激光整形，调控光斑参数一光肝拐合器 光纤激光器①些合、输出先成固体激光器 60%（激光雷达发制模组、光学系统等） 40% 拓展业务 和工业点期模快大VCSEL 20% 激光设备集成 0%（半导体光剂机，微光加工设务，医疗仪器设备，光通信设备等） 先进光通信光存储 20172018201920202021 ■半导体激光业务激光光学业务汽车应用业务（激光雷达）光学系统业务 医疗科学汽车信息 剑造健康研究应用技术 应其用他 数据来源：公司公告、开源证券研究所资料来源：公司公告、开源证券研究所 KYSEC 1.2 公司创始人刘兴胜曾任职美国康宁公司、美国相干公司、美国恩耐公司高级技术岗位。首席技术官Chung-enZah先生为Limo 525009 GmbH执行董事，曾任贝尔实验室高级科学家及光电集成研究组负责人以及Thorlabs，Inc半导体激光技术研究部高级总监。 一在激光行业上游领域，公司持续积累，在共晶键合、激光产品的热管理、激光产品的热应力控制、界面材料与表面工程、测试分析诊断、线光斑整形、光束转换、光场匀化、晶圆级同步结构化激光光学制造等研究深入，形成独有的核心技术积淀 多重尖端技术和工艺加持下，公司生产的产品被应用于全球顶尖的设备和场景，例如半导体激光器被应用于拥有“人造太阳” 125843 共品键合技术热管理技术热应力控制技术2020A107078 程技术 光束转换技术光场匀化技术线光斑整形技术品圆级同步结构化 109463 KYSEC 激光光学制造技术 1.2高功率半导体激光器打破国外断，“无钢技术”助力性能提升 一公司所研发的120kW半导体激光器，今我国成为继美国和法国后第三个能够制备百千瓦级半导体激光器的国家， 一技术方面：公司从传统通用的高功率半导体激光器键合界面原材料金属钢中寻找突破口，用金锡（AUS）合成材料代替 金属，创造性地使用“无钢化技术” 表l：公司半导体激光器性能优于相干公司、Lumibird，技术和工艺优势突出图5：金锡焊料封装激光器寿命远高于钢封装激光器 公司产品关键参数指标指标说明 炬光科技美国相干公司法国Lumibird GS传导冷医药行业整体经营水平维稳。2022年上半年行业毛利率为 功率：功卓是评价半导体激光器GS04-5BarLifetime20us.20Hz 功率：250W/bar功率：400W/bar性能的重要指标，产品单Bar功率 却半导体激光器垂 500w/bar @808nm 体研发费用率继续提升，由2021H1的3.60%提升至2022H1比降低7.04%，主要是由于Biotech企业如百济神州费用支出 越高，所需要的技术和工艺要求越高 板块整体收入陆续恢复 直阵列波长范国：波长范图：波长范国：790mm波长：产品波长范国越广，则应 口2022Q2医药行业持续恢复，一方面，疫情相关的疫苗、检测 980nm 口研发投入持续提升，Biotech企业研发持续发力。医药行业整 808nm至.980nm至980nm 美国相千公司 用范国电更广泛 +FR000560 连续功率：连续功率： 100W/bar80w/bar@808nm m VS微通道@808nm150W/bar@980n 200W/bar 功率：功率是评价半导体激光器 冠疫情得到有效控制，医药行业业绩遂步恢复。2022年H1医 +-R000829 同比增长10.59%，相比于2021年收入增速略放缓，但随着新 @940nm/98性能的重要指标，产品单Bar功率FL001083 垂直阵 列 费用率维持在4.76%左右，2022H1相比于2021H1基本持平。 准连续功率：准连续功率： 越高，所需要的技术和工艺要求 500w/bar250W/bar@808nSuts @808nm/94m 资料来源：公司公告、开源证券研究所资料来源：Laserfair KYSEC 1.3微光学晶圆降本、光场匀化技术全球领先，应用场景进一步拓宽 公司于2017年5月收购LIMO，获其光子调控能力加持。LIMO深耕激光光学多年，具有全球领先的光子调控技术。 LIMO的纳米级精度折射型微透镜阵列（ROE）技术，使其微光学产品对光能量的利用率超90%。此外，公司基于光束转 换技术自研光束转换系统，将产能提高30%。 图6：LIM0光束转换系统可提升30%产能 LIMO AdvantagesofthesGaussprofile Higherthroughput>30% Processoptimization(lessheataffectedzones) BetterusageofTHG-crystallifetimeofUVDPSSL 2020 Linewidth[μum] 资料来源：LIMO KYSEC 1.3微光学晶圆降本、光场匀化技术全球领先，应用场景进一步拓宽 深耕激光光学多年，高精度、强稳定的光子调控技术全球领先 公司光场匀化器、光束转换器等产品性能卓越，其多项参数优于多个国际巨头公司，其中，光场匀化器产品被应用于国内 主要光刻机研发项目和样机中，进入ASML、台积电等厂商的供应链。 表2：公司光束转换器、光场匀化器等激光光学产品关键指标均领先于同行业海外巨头 公司产品关键参数指标指标说明 单（非）球面柱炬光科技德国Ingeneric瑞士FISBA 刺余发散角：经过准直透镜后光束向外发 面透镜（快轴准 直镜） 利余发散角： ±2.2毫张度内 >92%功率 剩余发散角：±2.3毫剩余发散角：±2.5毫散的角度，该指标体现了准直透镜的准克 弧度内>90%功率弧度内>85%功率效果：利余发散角越小财准直效果越优 炬光科技瑞士FISBA美国EdmundOptics 快轴剩余发散快轴剩余发散角： 角： 光束转换器≤6毫弧度≤10毫弧度@400m 快轴剩余发散角：pitch：激光库列芯片慢轴发光点之间的距 离间隔 ≤8毫弧度@500umpitch快轴剩余发散角：在相同pitch下，最终快 @400μmpitchpitch轴刺余发散角越小则光束转换效果越优 ≤5.5毫弧度 @500μmpitch ≤8毫弧度@500umpitch 炬光科技德国SuessMicroTec德国Jenoptik均匀度：均匀度表明了光场匀化器的匀化 求越高，表明对光斑的匀化效果越好 光场匀化器不均匀度：不均匀度：<2.5%不均匀度：3-5%效果，不均匀度值越小对技术和工艺的要 <1% 炬光科技美国RPCPhotonics （Viavi子公司） 德国Jenoptik视场角：视场角的大小决定了光学元器件 光束扩散器的视野范国，光来扩散器视场角越大所需 视场角：125°视场角：117°视场角：>80°要的技术和工艺要求越高 资料来源：公司公告、开源证券研究所 KYSEC 1.3微光学晶圆降本、光场匀化技术全球领先，应用场景进一步拓宽 12英寸玻璃微光学晶圆全球唯一制造商，单位成本显著下降。 公司通过晶圆级同步结构化激光光学制造技术，实现一次成型最大12英寸（300mmx300mm）的玻璃微光学晶圆 公司成为了全球唯一能稳定批量生产12英寸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2.5万个标准尺 寸的高精度FAC透镜。 图7：Wafer-lever技术可显著提升晶圆尺寸，降低生产成本 35mm/1.4 70mm/2.8 100mm/4 140mm/5.5* 300mm/12 25,000typicalFAClenses I6,0o0typicalFAClenses Bl3,o00typicalFAclenses 1,500-typicalFAClenses 400typicalFAClenses 资料来源：LIMO KYSEC 目录 CONTENTS 产生光子+调控光子协同布局，激光上游龙头冉冉升起 激光行业上游元器件市场稳步增长，下游应用百花齐放全面进军中游市场，激光雷达打开千亿空间 盈利预测与估值 KYSEC 2.1激光光学元件弥补短板，半导体激光器前景广阔 激光器行业规模增长，材料加工与光刻仍是最大应用领域， >全球激光器行业有望持续受益于下游激光设备规模增长。据LaserFocusWorld数据，2015年至2020年，全球激光器销售收 入CAGR为10.52%。预计2021年该市场规模将达到184.8亿美元。 2019年全球激光器应用领域中，材料加工与光刻是全球激光主要应用市场，占比40.94% 图8：全球激光器销售收入保持持续稳健增长图9：材料加工与光刻应用仍是激光器最大应用领域 200亿美元30%2.99% 1808.01% 25% 160 140 20% 9.03% 40.94% 12015% 100 %01 80 605% 12.02% 4027.02% 0% 20 2015201620172018201920202021E -5% ■材料加工和光刻应用通信和光存储科研和军事 销售收入增长率（右）医疗和美容■仪器与传感器娱乐、显示与打印 数据来源：LaserFocusWorld、开源证券研究所数据来源：LaserFocusWorld、开源证券研究所 KYSEC 2.1激光光学元件弥补短板，半导体激光器前景广阔 半导体激光器光束质量有所不足，但光电转换效率等方面优势显著，经过光学整形后有望弥补短板，在更多领域实现应用 半导体激光器具有光电转换效率高、体积小、寿命长、可靠性高、工业化程度高、成本低等诸多优点，但由于半导体激光 器直接产生的光束质量较差，所以应用的领域受限，通常作为泵浦源出现在固态激光器中