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精密光学应用逐渐从消费级走向工业级(附报告目录)
发布日期:2021-06-15 11:47:59

精密光学应用逐渐从消费级走向工业级(附报告目录)

1、精密光学产业链上下游结构分析

与精密光学器件行业密切相关的行业为光学材料生产行业及光学仪器行业,其中,光学材料生产行业处于精密光学器件行业的上游,光学仪器行业处于精密光学器件行业的下游。

在产业链的上游,光学材料以光学玻璃为主,整体上处于供求平衡状态。在产业链中游,即精密光学器件、组件行业,是光电技术结合最紧密的部分,是光电产业链中的核心所在。业内生产企业多为光学厂商和电子厂商的结合,需要根据下游整机设备厂商的要求设计加工生产,进入门槛较高。到了产业链下游,光电技术已经结合进入整机产品,由于光电技术衍生出诸多光电产品,行业规模巨大,直接带动了整个光电产业的发展,从而也拉动了精密光学器件行业的增长。

相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《2021-2027年精密光学产业深度调查及投资前景预测分析报告

精密光学行业产业链结构示意图

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资料来源:普华有策

2、精密光学行业市场规模及前景预测

近年来,全球精密光学发展迅速,在航空航天、生命科学及医疗、半导体光刻机及检测装备、无人驾驶、生物识别、AR/VR 检测设备、军事、科研等领域已被广泛应用。随着上述市场领域的快速发展,对精密光学产品需求进一步增加,为世界精密光学行业发展提供了良好的市场前景。

2000 年以来,光学器件和光电应用产业在国际市场的浪潮冲击下,步入了快速发展阶段,其研发水平和产业化规模已成为衡量一个国家或地区经济发展和科技进步的重要指标。同时,我国国家层面先后出台的鼓励政策及发展规划,将高精密光学器件加工提升到空前的重视程度,为行业提供了良好的发展环境。数据显示2019 年中国光学元器件市场规模为 1,300 亿元,较 2018 年增长85.71%

2016-2019年光学元器件市场规模及增速

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资料来源:普华有策

随着现代科学技术的发展,精密光学逐渐向高精度发展,其应用范围也正变得日益广泛。传统光学主要应用于传统照相机、望远镜、显微镜、简单医疗器械等传统光学产品;消费级精密光学作为智能手机、安防监控摄像机、车载摄像机等产品的核心部件,成为影响终端产品应用效果的重要因素;而工业级精密光学则主要应用于航空航天、生命科学及医疗、半导体光刻机及检测装备、无人驾驶、生物识别、AR/VR 检测设备、军事、科研等国家重点扶持的战略新兴领域,行业空间得到不断释放。

3、精密光学应用逐渐从消费级走向工业级

随着智能手机、平板电脑、数码相机等传统 3C 消费电子产品普及率的快速提升,其市场已逐渐成熟,形成了较为稳定的竞争格局。在此背景下,航空航天、生命科学及医疗、半导体光刻机及检测装备、无人驾驶、生物识别、AR/VR 检测设备等领域的发展对光学系统自身发展极限化提出了新的挑战,从而推动了应用领域逐渐从消费级向工业级迈进。例如,光学系统要传输更高能量密度的激光束,如惯性约束核聚变(ICF)系统和战术激光武器系统等;光学系统要接收和分辨更微弱的光能量,如深空探测系统和高分辨对地观测系统等;光学系统要在极紫外等光学波长的极限波段保持高分辨成像性能,如极紫外光刻系统等。

在科学界,精密光学制造技术正朝着人类制造能力极限迈进,世界各国通过实施各类大型光学工程发展科技、展现国力,助推先进制造、空间探测、航天事业等领域的发展。例如,在深空探测领域,航空器使用的大型口径光学器件在实现超大尺寸(超过1.5m)的同时,要满足轻量化和超精密的要求,包括 λ/10 面型精度和纳米量级表面粗糙度,涉及的材料包括熔石英、零膨胀玻璃及碳化硅等。在半导体领域,为了满足集成电路制造技术发展的要求,极紫外光刻正在成为世界多个国家发展的核心技术,对光学器件面型精度的要求达到 λ/200,表面粗糙度低于 0.1nm,这两项指标均达到甚至超过了当前光学制造技术的极限。

工业级精密光学设计能力和制造技术的提升是科学技术发展的必然要求,更是科技发展进步的重要基础。目前,我国正在经历经济和科学技术的飞速发展期,我国有望抓住多项国家工程实施的有利时机,建立起具有自主知识产权的工业级精密光学制造技术的制造体系。