（报告出品方：中信证券）
随着 II-VI 与相干公司的合并，一家在光学材料、网络、激光领域都处于领先的地位 的巨头出现，II-VI 也从诞生至今数十起收购与整合成为光芯片领域的霸主，我们希望通 过复盘其历史的收并购来研究公司是如何完善自身材料体系、纵向整合产业链、横向拓 宽应用市场并形成平台优势的。
1971 年，Dr. Carl J. Johnson 创立 II-VI 公司，公司刚成立时主要专注于用于红外光 学器件的材料，如碲化镉（CdTe）。1980 年代，公司转向生产硒化锌（ZnSe）和硫化锌 （ZnS），并开始从材料生长向精密光学制造延伸，逐渐成为大功率 CO2 激光器的领导 者。 但 CO2 气体激光器只是工业激光器大市场的一部分，且多种新的激光器技术路径正 在崛起，所以 II-VI 于 1995 年、1996 年分别收购 Virgo Optics 和 Lightning Optical Corporation 并成立著名的激光材料部门 II-VI VLOC。这两次收购帮助 II-VI 进入了 YAG 固体激光器市场，也是公司通过收并购来形成自身平台化能力的开端。
从公司发展的角度来看，收并购的好处在于，1、强化自身的技术和知识产权积累； 2、拓展产品矩阵和下游客户行业；3、在多路径发展的光产业中持续保持竞争力。根据 II-VI 的 CEO Mattera，光产业的技术尤其是材料技术通常需要 10 到 20 年才能成熟，而 结构相同的情况下，不同的增益介质通常对应不同的发射波长，而不同波长所适应的场 景也不同。
所以在 II-VI 的发展历程中，公司主要从材料技术、产品矩阵、应用市场三个角度通 过收并购以帮助公司发展。 从时间维度来看，2000 年，公司收购 Laser Power 拓展至军 事市场，当年实现自身收入增长 66%；2001 年，公司收购 Littion 的 SiC 产线以扩充自身 产能；2003 年伊拉克战争爆发，公司收购相干公司用于导弹探测的紫外线过滤材料以加 强自身在军事市场的竞争力；2004-2005 年，公司收购 Marlow 扩充半导体制冷设备的产 品序列，并与自身光、光电组件产品形成互补；2007 年，公司收购 HIGHYAG 75%的股 权，扩充产品矩阵至激光加工头，并开始进入光纤激光组件市场； 2008 年，全球金融危机导致经济陷入萧条，II-VI 为了保证自身长达 20 年的 20%业 绩年增长，开始看向海外市场。2009 年底，公司收购中国高意（Photop），获得进入中 国市场的渠道，并进入光通信市场，如今中国区收入超过 6 亿美元；2010 年，公司收购 Max Levy Autograph，MLA 在收购之前主要为 II-VI 的 EEO 子公司提供 EMI（电磁干扰） 网格化产品，收购后公司进一步加强了自己在国防军工市场的优势。2011 年，公司收购 Aegis，扩充光通道监视产品和熔融光纤器件，加强自身在光通信产品方面的实力。
2012 年对于 II-VI 非常重要，公司的急需加速提升市场份额，于是决定开始进行半导 体激光器平台的并购。2012 年、2013 年，公司分别收购 Oclaro 的薄膜滤波器和交织器 产品线、半导体激光器业务和光纤放大器业务，并接手位于瑞士的砷化镓（GaAs）生产 设施和对应的高功率激光二极管、VCSEL 和 980nm 泵浦源产品线。自此，公司具备砷 化镓（GaAS）的材料平台，并形成 CO2 激光器、YAG 激光器、光纤激光器以及半导体 激光器的全面布局。 2016 年，随着消费电子、数据中心对于光芯片需求的爆发，II-VI 公司急需扩充其 VCSEL 生产能力。所以在这一年公司完成了对 Anadigics 和 EpiWorks 的收购。通过收 购 Anadigics 有效的扩充了产能，并以比自己新建更实惠的成本获得一座大型 6 吋砷化镓 GaAs 晶圆厂。但化合物半导体不仅需要晶圆，在生产激光器的过程中，外延生长也必不 可缺；所以 II-VI 收购 EpiWorks，该公司是化合物半导体晶圆大批量外延生长的全球领导 者，有一座 25000 英尺的 1000 级洁净外延片代工厂。2017 年，公司收购 Kaiam 位于英 国占地 30 万平方英尺、拥有 10 万平方英尺洁净室的 6 吋晶圆厂，其可以充分支持公司 GaAs、SiC 和 InP 等化合物半导体器件的生产。通过这三笔收购，II-VI 的产能得到快速 扩充。
2019 年，公司收购与其市场地位相近的巨头 Finisar。这次收购给公司带来包括 Finisar 的磷化铟（InP）材料平台、多条 GaAs、InP 产线、用于 TIA、时钟和数据恢复 电路以及激光驱动器的无晶圆厂电子设计能力、FiniSar 的 InP 产线设计、制造和拓展能 力，并实现了在光通信器件中使用 InP 材料。来自于 Finisar 的材料平台、技术平台和丰 富的光通信产品矩阵，尤其是在收发器、远距离光通信的积累使得 II-VI 成为光通信领域 排名绝对领先的巨头。加上自身近 20 年的碳化硅(SiC)材料积累，其材料平台已经非常 全面，足以支撑全面的下游应用，从扩张的角度，下一步需要做的就是产业链的整合。
2021 年，II-VI 公司完成最后也是最大的一笔收购，收购 Coherent 相干公司并整体 更名为 Coherent 相干公司。这次合并，将 II-VI 公司多年在材料知识价值链上的耕耘与 相干公司在激光系统领域的领先地位结合，通过业务互补形成了覆盖材料、组件、子系 统、系统和服务的价值链，也强化了公司在半导体、工业、生命科学领域的竞争优势。 具体来说，业务的整合能带来，1、原材料与组件自供带来的盈利能力上升；2、组合销 售带来的价值量增加；3、技术共享和规模开发带来的成本节约；4、Coherent 相干遍布 全球的服务网络将会被 II-VI 共享。据公司参照 Finisar 收购的结果估算，这些协同效应在 之后三年将至少产生 2.5 亿美元的价值。
至此，II-VI/相干公司具备从 ZnS/ZnSe、SiC 到 GaAs、InP 的材料平台，从 CO2 气体激光器、YAG 固体激光器到光纤激光器、半导体激光器的产品矩阵，以及多材料的 晶圆产线和外延片产线，为下游的广泛应用夯实技术基础，触及近 650 亿美元的市场。
从财务表现上来看，公司的并购和业务拓展带来持续而稳定的业绩增长，除金融危 机带来的大萧条外，公司过去 20 年间收入均保持了正增长，从 2016 财年的 2.3 亿美元 增长至 2022 财年的 33.2 亿美元，2023 财年的上半年更是由于相干公司的并入而实现了 同比 69%的增长。
两次大型收购的相关费用均给利润带来一定的压力，但随着后续被收购公司与母公 司协同效应的充分兑现，利润端有望迎来快速反弹。
II-VI 公司的市值自次贷危机阶段性触底后，随着市场的拓展以及业绩的不断兑现而 持续增长，并受云计算、光通信和无线基础设施建设带来的强预期支撑在 2021 年初达到 130 亿美元。
从国际企业发展历史来看，由于下游丰富多样，激光芯片企业往往需要坚实的材料 和技术平台才能实现在各种应用领域的扩展。对于长光华芯而言，依靠现有的高功率激 光芯片领先地位夯实材料和工艺技术基础，充分利用资本，培养人才，是一条可行之路。
以高功率产品为支点：大功率激光芯片全球领先，全球份额迅速攀升
长光华芯要进行平台扩展，首先应该在市场上有稳固的立足点，其后才能有足够的 资源来夯实基础打造平台。对于公司而言，这一基础已经具备，其高功率产品已经做到 全球领先，给长光华芯储备了人才、工艺、理论等多方面的基础。
全球首推 35W 单管芯片，量产产品性能领先
首先在量产产品方面，公司目前已做到全球最高功率规格，其单管和巴条产品在功 率和效率两方面都处于全球领先地位。 高功率单管方面，915nm、976nm（975nm）波长的单管芯片主要用于下游光纤激 光器的制造，为半导体激光行业的主流产品。高功率单管芯片应锁定条宽范围对比分析 可实现功率及电光转换效率的高低、波长种类的多少。功率及电光转换效率越高，波长 种类越多，技术水平越高，下游应用领域越广泛。在 190-230μm 的条宽范围内，截至 2021 年底，公司量产产品已实现单管芯片输出功率 30W，电光转换效率达到 63.00%， 技术水平行业中较为领先。2022 年四季度，公司大批量出货 35W 高功率芯片；据央视 新闻联播报导，该产品是全球量产功率最高的半导体激光芯片，真正占据全球领先地位。
高功率巴条芯片应在指定条宽范围及发光点数的前提下，对比分析可实现功率及电 光转换效率的高低、波长种类的多少。功率及电光转换效率越高，波长种类越多，技术 水平越高，下游应用领域越广泛。在 8xxnm 波长附近，公司高功率巴条芯片可实现 100W 连续激光输出及 300W 准连续激光输出，在 9xxnm 波长附近，公司高功率巴条芯 片可实现 200W 连续激光输出及 700W 准连续激光输出，电光转换效率最大可达 63%， 与同行业公司相比，公司高功率巴条芯片可实现功率及电光转换效率较高，技术水平较 高。
连续实现 51W 和 66W 单管功率突破，储备产品带来未来领先
除目前已经大批量生产的产品外，公司的储备技术及产品同样处于较为领先的地位。 2023 年 1 月，在 photonics west 2023 会议上，公司首次报道了在亮度保持不变的 条件下（芯片条宽 230μm），芯片出光功率提升 20%（功率从 32W 提升到 40W），最大 功率超过 51W。该芯片的功率亮度性能是 230μm 条宽下高功率激光芯片已知报道的最 高水平。 2023 年 2 月，基在 photonics west 报道的芯片技术，公司开发了更高功率芯片宽条 宽半导体激光芯片，在业内首次推出最大功率超过 66W的单管芯片（热沉 温度为室温），芯片条宽 290μm，最大效率超过 70%，实用工作效率超过 63%（55W 功率下），这是迄今已知报道的条宽在 400μm 以下高功率激光芯片的最高水 平。
“隐形国家队”承担大量国家级项目，全球份额攀升验证领先地位
产品之外，项目同样可以验证公司的领先地位。例如从项目来看，近年来公司承担 了大量的国家级项目，一定程度上可以说是“隐形国家队”。
此外，2022 年 3 月 1 日，江苏省人民政府公示了关于 2021 年度江苏省科学技术奖 励的决定，长光华芯入选江苏省科学技术奖一等奖，是近 5 年江苏省唯一一家由企业独 立申报并荣获一等奖的企业。
以底层技术为基础：材料/外延/Fab/封装四层底座，铸就高功率领先地位
底层技术平台方面，公司建成全球唯二、国内唯一的 6 吋高功率半导体激光芯片晶 圆垂直整合生产线，并在芯片设计、关键设备、工艺技术和原材料方面实现自主可控。
材料技术：从 GaAs 到 InP，GaN、SiC 逐渐布局
国际 II-VI、Finisar 等大厂通常在全球布局有 6 吋 GaAs 线和 3 吋 InP 线，同时在 GaN 和 SiC 产线方面也有布局。参照 II-VI/Coherent 官网信息，其在 2013 年就形成了 GaAs 技术平台，2019 年实现了 InP 技术平台，后续在此基础上实现激光系统的开发。 公司目前也在按照 II-VI 的路径进行材料技术平台的布局，为未来业务打开扩张空间。 2022 年以来，公司已经将全部大功率 GaAs 芯片产能转移到 6 吋产线，为国内首家，原 3 吋产线用作 InP 产能。同时，公司正在进行 GaN 产品线的开发，我们预计未来 2 年内 有望产生收入。SiC 方面，公司也在考虑布局，SiC 电功率器件能够与光功率器件形成协 同效应，且同属化合物半导体，能够一定程度上利用公司现有技术能力。
外延技术：决定芯片性能的高壁垒环节，MOCVD+MBE 积累深厚
通常化合物半导体材料要加工成激光芯片，其中的核心环节就是外延。外延生长是 指在一定结晶取向的原有晶体（一般称为衬底）上延伸出并按一定晶体学方向生长单晶 层的方法，这个单晶层被称为外延层。外延生长可以精确控制外延层的组分、厚度、界 面、掺杂及均匀性，是半导体激光器制作的首步工序。外延生长的材料结构及质量直接 决定了半导体激光器芯片的波长、功率、寿命及可靠性，是半导体激光器制作的核心技 术之一。其他化合物半导体器件，如 SiC、GaN 电功率器件、射频器件等也需要良好的 外延生长。对于外延生长而言，工艺、设备和对材料的理解是关键。
根据 Yole 官网，金属有机化学气相沉积 (MOCVD) 外延设备涵盖了大部分 III-V 族外 延片的生产流程，适合量产，成本较低。高温 CVD (HTCVD) 是硅和 SiC 器件最常见的 沉积技术。HTCVD 主要市场是功率应用，基于硅和 SiC 外延材料，主要部署在汽车和工 业等细分市场。MBE（分子束外延）在超真空环境中用分子束蒸发复杂材料，原子从蒸 发的材料沉积到基板上，在基板上形成结晶层。MBE 虽然沉积速度缓慢，但可以实现高 性能、高均匀性的外延生长，其生长温度更低，界面陡峭度更高（质量更高），可生长高 应变材料，能够支持更多波长（如基于 GaAs 的材料发光波长可以做到 1.2μm 以上）。
外延的重要性可以在实际产品中得到具体体现。以车载激光雷达使用的 VCSEL 为例， 可以看到其是由大量薄膜材料累积而成。生产过程中，首先需要在基板上沉积数十层 DBR（分布式布拉格反射镜）来充当下表面反射镜，每 一层的厚度都需要精确到纳米级别，随后沉积多层 PN 结/量子阱（MQW）以及对应的氧 化层等，再沉积数十层 DBR 来充当上表面反射镜。可见，对于每个 VCSEL 晶圆，甚至 都需要经过上百层沉积，且需要相当的精度，才能进入切割、镀膜等后续工序。
公司在 MOCVD、MBE 方面都有较深的技术储备，产线具备大量 MOCVD 设备和 MBE 设备，并且对设备进行了深度改造，以符合自身产品需求。
外延片的生长是非常具有壁垒的环节，想要生成厚度均匀且准确、少缺陷的晶体薄 膜是很有难度的。考虑到 CVD 的原理，需要各类原料气体通过高温基片，由于设备和基 片属性天然存在误差，因此往往 CVD 炉内多个基片的温度不完全相同，每个基片内部各 部分温度也不完全相同。且由于气体的不均匀性、气体流动的无规 则性、基片自身表面的微小起伏等因素，气体沉积在基片表面时也并非如同理想状态一 样逐层沉积平整，而是往往会先后沉积在各处，形成多个沉积中心， 导致表面并不平整，而且各个沉积中心生长出的薄膜交界处还有可能存在缺陷，这些缺陷往往会导致电流损耗、亮度不足、寿命缩短等。
公司在外延沉积领域长期积累，获得了大量工艺经验，已经能相对较好地解决外延 生长问题，为高性能大功率产品的制造提供了物质基础。目前公司产品的外延片表面曲 率已经降低到较低水平，缺陷平均发生率已经降低到每平方厘米 0.77 处， 保障了晶圆内部发光波长等指标的高度一致性。
外延生长技术能力包含较多工艺经验，需要较长时间方可掌握，也是公司的重要技 术壁垒之一。此外，由于外延技术对于激光芯片至关重要，因此具备自有的外延产线也 能够很大程度上加快产品迭代，有利于提升产品品质。
芯片制造（Fab）：激光芯片 IDM 的最后一环，实现超大功率的保障
作为 IDM 厂商，在外延片生产完成后，还需要在其基础上进行电路刻蚀、划片等操 作，才能得到最终产品激光芯片，这一环节与集成电路代工环节的内容较为相似，通常 也简称为 Fab。2022 年激光行业最大的技术会议 Photonics West 专门邀请长光华芯和 IIVI 两家公司来做特邀报告，介绍 6 吋线能力，数据充分显示了其产品的国际先进性。 公司的大部分 6 吋晶圆制造工艺都配备了自动化系统，以提高产量和良率。光刻工 序引进了高精度步进式光刻机和自动匀胶显影的跟踪器。刻蚀工艺引入了干进-干出的晶 圆清洗机和湿法蚀刻机来实现刻蚀精准控制，并减少液体和颗粒污染。金属膜的沉积采 用电子束蒸发和溅射。介质薄膜采用 PECVD。研磨抛光和退火使用半自动设备完成。晶 圆制造完成后，所有晶圆都要经过自动光学检测，以对每个芯片的缺陷进行跟踪和分类。 得益于这些自动化设备，长光华芯的晶圆厂的产量每天超过 100 个 6 吋晶圆。
晶圆制造的关键工艺包括光刻、台面蚀刻、介质薄膜沉积和金属化等。在这些工艺 中，对于高功率激光芯片而言，台面蚀刻是最关键的一个。台面刻蚀的必要性需要结合 高功率激光器的特性，高功率激光芯片在发光时往往会大量产热，乃至产生内部应力等， 从而影响光束质量，发射的光斑可能不再均匀，影响使用。为了在大功率情况下保障光束质量，因此可以从散热角度下手，沉积特定形状的金属来 改善散热情况，而这种特定形状的金属就是通过台面刻蚀加工而来。
经过台面刻蚀优化，可以发现光束发散角减小、亮度有所提升。 而要发挥这样的效果必须有较强的 Fab 制造能力，尤其是高精度刻蚀能力。从测试数据 可见，公司可将晶圆内蚀刻深度变化控制在±0.5%以内，晶圆之间的平 均蚀刻深度变化小于 3%。
公司在其余 Fab 工序中，如薄膜沉积等环节也实现了较高的精度。在较高的 Fab 制 造技术下，公司能够进一步实现激光芯片的高质量、高一致性、高可靠性。
加工完成晶圆后需要将激光芯片从晶圆中切割出来，对大功率激光器而言，另一个 核心壁垒是腔面钝化技术。如果没有腔面钝化，由于激光器晶体表面的缺陷、悬挂键、 氧化等因素，大电流情况下容易导致激光器表面突然快速升温，乃至出现局部熔化和重 结晶的情况，导致激光器失效，此现象称为光学灾变（COD）。光学灾变是导致大功率激 光器失效的主要原因之一，应对方法是在激光器表面沉积钝化层，消除表面的悬挂键以 及氧化等情况，真正实现高可靠长寿命。公司采用超高真空（＜10-10torr）腔面解理钝 化工艺，结合无吸收窗口的芯片新结构及工艺，提高了芯片抗腔面光学灾变损伤的能力， 该技术也需要长期工艺经验积累，具备较高壁垒，为公司向更大功率进发打下坚实基础。
封装测试：高功率激光 IDM 的重要部分，产业链延伸的前提
在常规 Fab 制造流程后，公司还能够提供一定的封装能力。由于大功率半导体激光 器的封装与常规芯片封装存在较大差别，且市场较为细分，因此并未形成专业的封装厂 家，公司经常需要为客户提供封装完成的器件或模组。而这一能力对于其开发直接半导 体激光器等光学系统具备关键作用，是公司向产业链下游延伸的重要基石。
以人才为核心：领军+工程人才并重，培育团队构成人才壁垒
对于构建公司业务支点和技术平台而言，人才队伍是极为重要的，在核心产品和技 术发展的过程中，公司也培育起一批领军人才和工程人才，尤其是在材料、外延、Fab、 封装等领域均有各自的领军人物。截至 2022H1，公司已有员工 422 人，其中有 112 名研 发人员。目前公司已有多位国家级技术专家人才以及二十余名博士。在本土半导体工艺 人才不够丰沛的前提下，这样的团队需要多年培养而成，构成了人才壁垒。在后续业务 扩展过程中，这一批人才将发挥重要作用。 另外公司在人才领域的一个重要优势在于领导团队分工明确且实力强大，在技术 （王俊主导）、管理（闵大勇主导）、市场（廖新胜主导）等方面均具备强劲实力。
以资本为纽带：全资/参股/直投等多种方式，培育产业链土壤
从 II-VI 等企业的发展历程中我们可以看到，大量的融资并购始终在助力公司成长。 对于公司，资本也在成长过程中发挥关键作用，由于国内产业发展阶段与国外有所不同， 可并购标的数量也不同，因而公司主要采用投资、参股等方式，进行产业链合作。 投资方面，包括公司旗下唯一的全资子公司苏州半导体激光创新研究院。该机构一 方面承担研发职能，例如激光创新研究院与中科院苏州纳米所合作成立“氮化镓激光器 联合实验室”；另一方面该机构也是新型半导体材料相关的孵化和直投机构，有望为公司 发展新型半导体材料发挥助力作用。
对于非公司体内业务或较为长期的布局业务，公司则筹备成立光子产业基金用以带 动社会资本，发挥杠杆效应。长光华芯2023 年 3 月 2 日在上证 e 互动平 台表示，为响应苏州太湖光子中心建设推进暨苏州高新区产业创新集群发展的号召，公 司作为光子产业骨干公司推动成立太湖光子中心的创建；围绕光子产业，公司将成立光 子产业基金孵化多个产业相关项目。 产业链协同方面，公司通过参股公司的方式运作。此方面案例主要是公司占股 19.55% 的公司华日精密。华日精密主要经营固体及超快激光器，应用在精密微加工领域，而长 光华芯则为其提供泵浦源。超快固体激光器价值量高，但设备层面目前又并非长光华芯 的主要业务，因此通过参股来绑定合作关系也是较好的选择。
公司当前的资本利用方式以投资参股为主，但后续当国内激光产业链成熟度提高后， 有可能对此前进行投资参股的公司进行并购。
参考国际厂商，在具备技术平台后，产品线的扩张成本将大幅降低，因为大量产品 的底层技术是可复用的。激光产品千变万化，但底层基本都是 GaAs/InP/GaN 材料，工 艺也基本都是设计+外延生长+Fab 制造+封测，其中外延生长和 Fab 制造能力基本可以完 全复用，设计和封测环节则跟随应用产品的情况而变化。 对于长光华芯而言，具备技术平台后，未来应用层面可以横向扩展，而在最擅长的 高功率领域则可以深挖打通产业链，实现纵向扩展。
横向扩展：光谱扩展+收发扩展+电芯片扩展，形成一体化方案
具备技术平台后进行应用层扩展是最为直接的。从全球激光器下游应用以及 II-VI 等 国际巨头的营收构成来看，工业等领域之外还有巨大的市场空间，例如光通信、激光显 示、传感器等领域。
首先，在现有材料技术平台上即可进行应用扩展，从大功率市场走向小功率信号市 场；其次，我们认为，新的 GaN 平台开发完成后可以直接打开可见光激光市场乃至部分 无线通信、电功率芯片市场；未来利用化合物半导体基础将 SiC 平台逐渐开发完成后， 则可以进军更大的电功率芯片市场，且能够与大功率光芯片形成配合，打造成套方案。
光谱扩展：从热效应到光效应，GaN 技术平台打开激光显示/照明市场
现有的 GaAs/InP 材料平台有一定的局限，要进一步扩展应用领域需要用新材料，开 拓 新 光 谱 区 间 。 GaAs/InP 发 光 波 长 都 处 在 近 红 外 波 段 。 GaAs 常 用 波 长 包 括
780/808/850/880/905/915/940/976/1064nm 等 ， InP 常 用 波 长 包 括 1310/1550/1700/1900nm 等（主要是光纤低损耗、低色散传播窗口等）。近红外波段的光 子能量与大多数分子的振动能级相近，被分子吸收后会提升动能，产生强热效应。热效 应导致此类激光适合承担各类材料切割、焊接、加热等任务，适合工业或特殊领域场景。 但激光显示、激光照明等应用场景希望尽可能少产生热效应，尽可能多产生光子， 此类场景是 GaAs 和 InP 难以满足的，因而需要利用 GaN 材料在光谱上进行扩展，占据 可见光区。
GaN 材料之所以在激光显示与激光照明/固态照明领域重要，在于其发光波长可以短 至 400nm 左右（蓝紫光），而蓝紫光波长短，光子能量高，照射到各色荧光粉上就能激 发荧光粉产生其他各色光子，因而非常适合激光显示与固态照明领域的需求。
首先以固态照明为例，常见的白光 LED 实际上就是采用蓝光 LED（通常采用 GaN 材料）+黄色荧光粉（因此 LED 表面通常是黄色）组成的。由于蓝光波长短能量高所以 能够激发黄色荧光粉，蓝黄双色光线混合显现出白色。如果需要显示其他颜色，采用其 他颜色荧光粉即可。
GaN 材料的光谱扩展直接打开了固态照明的广阔市场空间。前瞻产业研究院统计， 2017 年以来中国固态照明应用市场空间达到 6000 亿元以上，其中上游外延芯片占市场 空间的 4%左右，据此我们计算空间可达 200 亿元左右。
此外 GaN 光谱区域还有投影显示这一广大市场，投影显示中的激光光源和 LED 光源 都是长光华芯 GaN 半导体平台的潜在市场。采用 LED 和激光光源的投影设备都具备启动 快、寿命长的有点，未来占比有望持续提升。 激光二极管（LD）的进步为激光显示技术提供了实现的可能性。过去的激光器能量 利用率低、需要庞大的水冷系统，导致激光显示的设备无法真正投入市场。在各种颜色 的 LD 能量达到瓦级后，体积小巧、可批量生产、可集成的 LD 使激光显示实现了商业化。 寿命方面，国内红光 LD 寿命长达 10000 小时，蓝光 LD 的寿命也超过了 5000 小时，这 决定了激光显示设备使用寿命长的优点。
激光投影也分为三色激光、单色激光、双色激光等多种方案。三色纯激光光源是指 直接用红绿蓝三色激光作为显示光源；激光荧光粉光源的蓝光直接使用激光光源，而红 绿两色则通过蓝光和红绿荧光粉作用来实现；激光混合光源则是蓝色直接使用激光，红 色使用 LED 或激光，绿光依旧由激光和荧光粉产生。但无论使用何种方案，蓝光激光器 或蓝光 LED 都是必须使用的。
这一市场空间也较为广阔。IDC 预计，中国投影机市场出货量在 2023-2025 年有望 维持 15%左右的增速，2023 年出货量有望超过 700 万台，其中 LED 和激光投影的占比 不断提升。根据洛图科技的统计，2022 年全球激光投影（包括激光电视）出货量为 145 万台，同比增长 24.4%；2022 年中国大陆激光投影（包括激光电视）出货量为 67.9 万 台，同比增长 12.6%，市场份额达 47%，成最大消费市场。
此外蓝绿光领域的光谱扩展的市场还包括特殊材料加工等。例如铜等高反射率金属 对于常用的近红外激光吸收率并不高，切割和焊接效率都比较低，而如果更换成短波长 的大功率蓝光，则吸收率能提高 13 倍，极大提高焊接和切割效率。
收发扩展：以 GaAs/InP 材料技术为基础，在信号接收端开辟新市场
现有材料平台中，InP 平台主要面向光通信，包括发射端和接收端，目前长光华芯已 经在两端均提供了量产产品，且未来产品线有望进一步丰富。 发射端方面，光通信需要可以进行信号调制的激光器，通常可分为 DML（直接调制， 输入电流大小直接控制发光功率）和 EML（外部调制，或称电吸收调制，激光器持续发 光的同时用电压控制外部调制器，改变透光率从而对发光功率进行调制）。根据微信公众 号光学小豆芽总结，EML 各方面的性能（包括啁啾效应、消光比、眼图、抖动、传输距 离等）都优于 DML，DML 的优势在于体积小，成本低，功耗小。DML 更适用于数据中 心的应用，而 EML 适用于电信级（长距离光通信）的应用。
目前公司已经在发射端提供了 EML 芯片并在官网公布，型号 EB-EML-1577-10-01。 从型号代码即可获取部分信息：EB （Everbright 长光华芯缩写）-EML （电吸收调制激 光器 Electro-absorption Modulated Laser 缩写） - 1577（中心波长）-10（调制速率 10 Gbps）-01（版本号）。该产品可以支持 10G 速率的光网络，我们预计未来公司将持续在 此领域投入研发，开发更高通信速率的激光芯片，例如 25G 速率的 EML 等。
InP 平台的接收端方面，公司也已经推出产品，包括 PD（光电二极管，光子可在其 中产生反向电流）和 APD（雪崩光电二极管，给光电二极管加上反向电压，利用二极管 雪崩击穿效应，具备比普通光电二极管更高的灵敏性）。
目前公司已在官网推出 APD 产品 EB-APD-1270-10-01：EB （Everbright 长光华芯 缩写）-APD（Avalanche photodiode 雪崩光电二极管缩写） - 1270（工作波长）-10 （调制速率 10 Gbps）-01（版本号），适用于 10G 光接收机，在主要指标方面与国际大 厂相近。
预计未来通信领域的光信号收发需求增长迅速。根据 II-VI 统计，2021 年通常数据中 心的交换机容量已经达到 25.6Tbps，近年来基本每 2-3 年就翻一倍。
随着光通信需求的增长，光通信芯片需求正在快速增长。ICC 预计，2023 年中国高 速率光芯片市场空间有望达到 30.22 亿美元，2025 年有望达到 43.4 亿美元。同时中国在 全球光通信芯片市场的占比有望持续提升。目前 2.5G 以下的光芯片领域，中国公司市占 率已经接近 100%，10G 速率的光芯片市占率也有望从 2020 年的 50%提升到 2024 年的 80%以上，虽然目前中国公司 25G 光芯片市占率不到 20%，但 2024 年市占率也有望达 到 60%。公司作为 10G 光芯片的生产商和 25G 光芯片的未来提供者，有望受益于这一 趋势。
GaAs 平台方面，公司也已经推出各种信号处理方向产品，目前产品主要集中在激光 雷达与 3D 传感器的发射端，包括消费电子使用的结构光探测器 VSL（VCSEL Structured Light）系列、车载激光雷达使用的 75W VCSEL VLR 系列等。我们预计未来 公司也有望在 GaAs 平台推出接收端产品，完善产品阵容。
GaAs 收发端的市场空间广阔，主要与激光雷达相关。从出货量来看：Yole 预计 2022 年出货量约 19.4 万件，2027 年达到 446.1 万件，对应 2022-2027 年复合增长率 87.1%。从市场规模来看：2021 年全球激光雷达市场规模约 20.7 亿美元，其中 ADAS 市 场约 1.1 亿美元。Yole 预计到 2027 年全球激光雷达市场规模约 63.1 亿美元，其中 ADAS 和自动驾驶汽车会分别以 73%和 28%的年复合增长率增长至 20.1/7.0 亿美元。
国内方面，参考我们 2022 年 9 月 27 日发布的《计算机行业“智能网联”系列报告 21— 从 拆 解 五 款 激 光 雷 达 看 智 能 汽 车 投 资 机 遇 》， 我 们 预 计
2022/2023/2024/2025/2026/2027 年 国 内 激 光 雷 达 市 场 规 模 分 别 对 应
2.26/11.37/15.65/21.26/33.92/53.42 亿 美 元 ， 搭 载 激 光 雷 达 的 汽 车 数 量 分 别 为
16/92.42/145.65/225.01/350.89/592.08 万辆。据我们推测，车载激光雷达方案可能以 1 前 2 侧为主，单车搭载 3 台激光雷达，那么对应 2023 年激光雷达销量达 200 万台以上， 2027 年有望接近 2000 万台。目前市面上单个前向激光雷达中，使用的激光器数量变化 较大，有 1 片（1550nm 转镜方案）、5 片（EEL+MEMS 方案）、8 片（EEL 转镜方案）、 128 片（VCSEL 转镜方案）等不同方案，单片 VCSEL 价格在十余人民币水平，则预计 未来市场空间可能达到数十亿元规模。
领域扩展：SiC 与其他化合物半导体有技术复用，可与光功率芯片组成方案
参考 II-VI，在材料体系上更进一步，还可以在 SiC 领域进行扩展。SiC 相比硅基半 导体，能耐受更高的电压和温度。据 II-VI 数据，SiC 可以帮助电动汽车增加 10%续航， 将充电电流提升到原先的 5 倍，优势明显。因此，预计该市场增速也较快。据 Yole 预计， 2023 年全球功率 SiC 组件市场规模有望突破 20 亿美元，2027 年更是有望达到 60 亿美 元，年化增速达到 30%以上。
SiC 领域的公司对该市场也表示乐观。II-VI 预测，SiC 模块和设备的市场规模增速有 望在 2020-2030 年间维持 50%+，2030 年市场规模有望提升到 300 亿美元以上，而其自 身扩产规划也相对积极，对应 2020-2025 年期间规划产能增长 5-10 倍。
目前 SiC 市场企业众多中国大陆有超过 50 家企业参与到产业链中，市场格局仍在变 化，SiC 外延片领域有天域半导体（TYSiC）、瀚天天成（Epiworld）等公司参与竞争。
参考 II-VI 等国际巨头发展历程，我们认为长光华芯如发展 SiC，优势有两方面，第 一方面是 SiC 电功率芯片能够与大功率激光芯片产生协同效应，提供整体方案；第二方 面是长光华芯已有成熟的半导体材料与外延技术，因此发展新的化合物半导体材料更具 实力。目前公司已经在发展 GaN 产品，而 GaN 作为宽禁带半导体，宽禁带这一特性决 定了其化学键的特性，意味着这种材料相比 GaAs 等窄禁带材料更难以合成，而在 GaN 方面的基础有助于合成另一种宽禁带半导体材料 SiC。
纵向延伸：高功率领域垂直一体化，芯片/器件/模块/整机打通
除了横向应用扩展外，产业链上下游延伸也是重要的成长方向。 对于长光华芯而言，选择哪些市场进行上下游延伸是至关重要的。具体应当在哪些 市场纵深布局，考虑的因素主要有，第一是产业链上下游环节（作为芯片厂商已是上游， 主要向下游布局）是否已有成熟厂商布局，第二是产业链环节的利润空间是否充足。如 果某一产业链上下游已有既定格局，有成熟厂商，冒然布局阻力较大且成功率不高；如 果产业链某一环节利润空间已经较薄，则公司进行布局难以盈利，可能得不偿失。 基于以上考虑，目前适合公司进行上下游布局的还是集中在高功率半导体激光产业 链，以及车载激光雷达 VCSEL 产业链。①光通信市场中，下游光模块市场较为成熟，厂 商众多，未必适合进行布局。②车载激光雷达市场仍在相对早期的发展阶段，技术路线 和市场格局尚未固化，此时可以在 VCSEL 产业链更进一步，延伸到 VCSEL 模组环节。 ③大功率激光市场，由于技术难度较高且市场规模有限，并未产生成熟的封测厂商，因 此公司自然可以布局该产业链的封测环节，除了芯片外还可以提供器件、模组，乃至激 光器整机。
在大功率激光芯片的下游领域，公司实际已有丰富储备，例如大功率半导体激光合 束技术。由于不同激光器产生的激光相位不同，直接进行合束容易发生干涉相消，损失 功率，因此一般会将非相干的激光束进行合成，典型方法比如空间合成（将间隔较远的 激光束通过光路设计使其相邻）、偏振合成（不同偏振方向的光束，以免干涉相消）、波 长合成（一系列波长有微小差异的的激光进行合成）等。公司开发了其自有的波长合束 技术，能够将大量波长有微小差异的激光合并进入光纤并最大程度减少功率损失，可以 直接将半导体激光器输出功率提升到数十 kW 级别。
公司在高功率激光领域的上下游布局使其在特殊领域具备竞争优势。目前由于国际 形势的变化，特殊领域需求增速较快。2023 年 3 月美国政府宣布授予罗尔斯·罗伊斯北 美技术公司（以 Liberty Works 的身份开展业务）、通用原子（General Atomics）、Leidos Dynetics、II-VI 航空航天与国防公司、nLIGHT Nutronics 公司和 NUBURU 等公司一份价 值 7500 万美元合同，用于制造和交付支持固态高能激光相关系统的原型和设备。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
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