1、半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)的形成
我國的半導(dǎo)體激光器技術(shù)早期與國外發(fā)展同步，但是長期受制于產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后的影響，一直徘徊在科學研究的范疇。直到新世紀，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)的進步，作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的半導(dǎo)體激光器行業(yè)也得到了巨大提升。
我國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，部分國產(chǎn)半導(dǎo)體激光設(shè)備和光源技術(shù)已達國際先進水平，至2011年，我國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模。目前我國在LD外延材料、芯片制造、期間裝封等方面均已掌握自主知識產(chǎn)品的單元技術(shù)，且部分核心技術(shù)具有原創(chuàng)性，初步形成了從上游材料、芯片制備、中游期間裝瘋及校友集成應(yīng)用的比較完整的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)體系。
2、半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)的分布格局
我國半導(dǎo)體激光加工產(chǎn)業(yè)可以分為四個比較大產(chǎn)業(yè)帶，珠江三角洲、長江三角洲、華中地區(qū)和環(huán)渤海地區(qū)。這四個產(chǎn)業(yè)帶側(cè)重點不同，珠三角以中小功率激光加工機為主，長三角以大功率激光切割焊接設(shè)備為主，環(huán)渤海以大功率激光熔覆和全固態(tài)激光為主，以武漢為首的華中地區(qū)則覆蓋了大、中、小激光加工設(shè)備。這四大產(chǎn)業(yè)帶中，以華中地區(qū)尤其是武漢最具代表性，中國"光谷"的稱號便是有力的證明。武漢地區(qū)可以說見證了中國激光加工產(chǎn)業(yè)從無到有、從弱到強的整個歷程，是中國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展的縮影。
圖表1：中國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布
3、我國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢
?。?）產(chǎn)業(yè)區(qū)域發(fā)展集中，各產(chǎn)業(yè)帶定位明確
我國激光企業(yè)具有群體聚集性，主要分布在五個產(chǎn)業(yè)帶：珠三角、長三角、華中、環(huán)渤海地區(qū)，以及新興的東北工業(yè)振興區(qū)。另外，西部產(chǎn)業(yè)帶也將成形。其中，特別值得一提的是東北工業(yè)區(qū)，不少激光企業(yè)發(fā)展勢頭良好。這五個產(chǎn)業(yè)帶側(cè)重點不同，珠三角以中小功率激光加工機為主，長三角以大功率激光切割焊接設(shè)備為主，環(huán)渤海以大功率激光熔覆和全固態(tài)激光為主，以武漢為首的華中地區(qū)則覆蓋了大、中、小激光加工設(shè)備。
?。?）半導(dǎo)體激光在我國得到了廣泛應(yīng)用
無應(yīng)用無市場，據(jù)國際權(quán)威機構(gòu)預(yù)測，21世紀進入以半導(dǎo)體激光器為代表的新型激光顯示時代。以半導(dǎo)體激光器為核心的激光技術(shù)，在科學研究、工業(yè)制造、國防建設(shè)、生物醫(yī)療、信息產(chǎn)業(yè)、資源環(huán)境以及文化娛樂等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
?。?）下游市場需求日益增長
目前，激光加工制造技術(shù)目前呈現(xiàn)一個飛速發(fā)展的趨勢，同時國內(nèi)激光加工行業(yè)也面臨著極好的機遇和挑戰(zhàn)，這是因為激光加工應(yīng)用市場的需求日益增長，國際競爭也存在新格局，激光加工技術(shù)亟需有一個大的突破與發(fā)展，如此機遇勢不可當。
光電子產(chǎn)業(yè)是21世紀支柱產(chǎn)業(yè)之一，激光及激光器技術(shù)是光電子產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)之一。國家十二五規(guī)劃綱要中將加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式和調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)作為十二五時期的主要目標和任務(wù)之一，并將戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)定位為先導(dǎo)性、支柱性行業(yè)，這對電子元器件行業(yè)構(gòu)成長期利好，產(chǎn)業(yè)環(huán)境有利于行業(yè)的發(fā)展。隨著激光技術(shù)的進步和應(yīng)用的拓展，與激光相關(guān)的元器件市場需求將不斷增加。未來的激光應(yīng)用對于激光器的功率、可靠性、能耗、使用便捷性等方面的要求將越來越高。
?。?）政府支持力度較大
發(fā)展激光產(chǎn)業(yè)，政府的引導(dǎo)和支持不可缺少。從當今激光市場的發(fā)展和政府的引導(dǎo)情況可以看出，作為高新技術(shù)，"振興制造業(yè)"給激光技術(shù)應(yīng)用帶來更大的發(fā)展機遇。我國將涉及國家安全、國防建設(shè)、高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和科技前沿發(fā)展的激光加工技術(shù)列為關(guān)鍵支撐技術(shù)，將給激光加工機的制造和升級帶來很大的商機。
如陜西省重點投資激光和3D打印，為了解決企業(yè)研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化的后顧之憂，為科技企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展創(chuàng)造可靠的保障，陜西省率先建立科技保險風險補償機制，由財政補貼資金，為投資風險埋單?？萍急ｋU補貼對象涵蓋財產(chǎn)險類、責任險類、人身險類、出口信用多個產(chǎn)品，為企業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)品研發(fā)、科技成果轉(zhuǎn)讓建立了保險保障機制。
4、我國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)劣勢
?。?）技術(shù)實力與國外相比差距較大
經(jīng)過近幾年來的開發(fā)，我國高功率半導(dǎo)體激光器的研制和生產(chǎn)技術(shù)已有了一些基礎(chǔ)和實力，但與國際迅猛發(fā)展的勢頭相比，我們還有一定的差距。要開發(fā)實用化的高功率半導(dǎo)體激光器，趕上國際先進水平，仍需要作出很大的努力，尤其是半導(dǎo)體激光芯片技術(shù)方面。
盡管半導(dǎo)體激光器已經(jīng)比較成熟，得到了廣泛的應(yīng)用，但大功率半導(dǎo)體激光器性能有待進一步提高，如激光性能受溫度影響大，光速的發(fā)散角較大，激光器的壽命與可靠性須進一步提高。國內(nèi)半導(dǎo)體激光技術(shù)與日本、美國等先進國家相比有較大差距，特別是近幾年發(fā)展起來的藍光激光器更是如此。我國目前在激光產(chǎn)業(yè)方面，創(chuàng)新能力較差，高檔次激光產(chǎn)品較少，智能化、自動化程度較低，不能提供性價比高的產(chǎn)品，缺乏市場競爭能力。
盡管半導(dǎo)體激光器已經(jīng)比較成熟，得到了廣泛的應(yīng)用，但大功率半導(dǎo)體激光器性能有待進一步提高，如激光性能受溫度影響大，光速的發(fā)散角較大，激光器的壽命與可靠性須進一步提高。國內(nèi)半導(dǎo)體激光技術(shù)與日本、美國等先進國家相比有較大差距，特別是近幾年發(fā)展起來的藍光激光器更是如此。我國目前在激光產(chǎn)業(yè)方面，創(chuàng)新能力較差，高檔次激光產(chǎn)品較少，智能化、自動化程度較低，不能提供性價比高的產(chǎn)品，缺乏市場競爭能力。
?。?）關(guān)鍵材料和配件不能自給，依賴進口
在半導(dǎo)體激光器的核心部件-半導(dǎo)體激光芯片的研制和生產(chǎn)方面，一直受外延生長技術(shù)、腔面鈍化技術(shù)以及器件制作工藝水平的限制，國產(chǎn)半導(dǎo)體激光器件的功率、壽命方面較之國外先進水平尚有較大差距。這導(dǎo)致國內(nèi)實用化高功率、長壽命半導(dǎo)體激光芯片主要依賴于進口，直接導(dǎo)致我國半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)的價格居高不下，嚴重影響了大功率半導(dǎo)體激光器在我國的推廣應(yīng)用，同時也限制了我國高功率光纖激光器的研制和開發(fā)。
半導(dǎo)體激光器作為該領(lǐng)域中的核心部件，國防經(jīng)濟建設(shè)需求明顯增長，但是美國把大功率半導(dǎo)體激光器列為對華出口限制，嚴重影響我國該技術(shù)的發(fā)展，迫切需要解決半導(dǎo)體激光器用LD芯片的國產(chǎn)化，為我國的半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)提供強有力的支持。
?。?）我國半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還不是很合理
產(chǎn)業(yè)的中上游企業(yè)數(shù)量較少，產(chǎn)量和技術(shù)水平都要落后于歐美等地區(qū)的企業(yè)；國內(nèi)封裝和應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迅速，成為世界LD應(yīng)用的重要基地之一。外延和芯片產(chǎn)業(yè)是整個半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最終支持力量，也是技術(shù)含量和投資密度都較大的產(chǎn)業(yè)，需要國家的大力支持和政策印度，突破核心技術(shù)的研發(fā)，形成自主知識產(chǎn)權(quán)，應(yīng)對半導(dǎo)體激光器國際巨頭的專利大棒。近幾年國內(nèi)有一定基礎(chǔ)的LD外延和芯片制造廠家紛紛投資進行融資擴產(chǎn)，搶占產(chǎn)業(yè)和先機，關(guān)鍵技術(shù)研究有待進一步突破。
具體來說，我國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)存在的問題如下圖所示：
圖表2：中國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)存在的問題
?。?）配套產(chǎn)業(yè)鏈不足，增加了企業(yè)經(jīng)營成本
由于配套產(chǎn)業(yè)鏈不足，一些外地企業(yè)過來后，因為沒有強大的產(chǎn)業(yè)需求，很多業(yè)務(wù)開展不了。而本地企業(yè)，因為受困于配套產(chǎn)業(yè)鏈的問題，很多時候不得不去外地找下家，無形中增加了經(jīng)營成本。另外，本地企業(yè)受制于技術(shù)、設(shè)備、工藝的瓶頸，初期投入非常巨大，加上融資成本貴，存在資金難題。
（5）行業(yè)發(fā)展高端人才缺乏
面對企業(yè)最為頭疼的人才問題，半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，隨著我國"十二五"規(guī)劃的實施，將為激光加工產(chǎn)業(yè)帶來巨大的發(fā)展機遇。國家產(chǎn)業(yè)政策在未來五年內(nèi)將對激光行業(yè)提供強有力的支持，我國正成為全球最大的激光加工應(yīng)用市場。國內(nèi)地方政府都很重視激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如溫州正在建設(shè)"中國激光產(chǎn)業(yè)集群"，遼寧省提出"傾全省之力，建遼寧鞍山激光產(chǎn)業(yè)園"，武漢將建設(shè)世界一流的"中國激光產(chǎn)業(yè)基地"。激光行業(yè)的迅速崛起，使得激光行業(yè)人才缺口巨大。
（6）應(yīng)用研究相對滯后，阻礙了整個行業(yè)向高端發(fā)展
目前，我國激光產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究相對滯后，使整個產(chǎn)業(yè)鏈不能形成正反饋，阻礙了整個行業(yè)的發(fā)展；另一方面，國家對應(yīng)用研究的投入力度不夠，造成了科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的能力較差買很多具有市場前景的成果仍停留在試驗樣機階段；此外激光激光技術(shù)應(yīng)用推廣宣傳不夠，缺乏實踐。
（7）激光產(chǎn)業(yè)管理有待加強
目前，我國激光產(chǎn)品缺少國家標準，激光產(chǎn)業(yè)沒有歸口主管部門，產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督不夠，市場處于無序競爭。
5、解決對策
針對我國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)劣勢，尤其是存在的問題。我國半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)應(yīng)該按照"激光加工為先導(dǎo)，激光應(yīng)用是主體，國際合作促跨越，高端裝備上水平"的基本思路推進激光產(chǎn)業(yè)園建設(shè)。堅持企業(yè)引進與研發(fā)機構(gòu)建設(shè)并重，高端人才引進與人才本地化培養(yǎng)并舉，促進產(chǎn)業(yè)集群高起點建設(shè)。堅持企業(yè)創(chuàng)新主體地位，加強激光應(yīng)用項目與民營資本的結(jié)合，著力加強產(chǎn)學研合作，加快推進激光技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，提高激光產(chǎn)業(yè)的持續(xù)競爭力。實現(xiàn)激光產(chǎn)業(yè)與裝備制造業(yè)等傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的有機結(jié)合，建設(shè)我國世界領(lǐng)先的激光產(chǎn)業(yè)基地。
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