2023年中國精密光學(xué)行業(yè)競爭格局及行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢

• 李基錦 2023年12月22日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 804 49
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近年來，全球精密光學(xué)發(fā)展迅速，在工業(yè)測量、高端裝備制造、激光雷達(dá)、航空航天、生命科學(xué)、智能設(shè)備、軍事、科研等領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用。

工業(yè)級精密光學(xué)元器件制造難度高，應(yīng)用于高科技行業(yè)的關(guān)鍵配套器件。根據(jù)精度和用途的不同，可將光學(xué)元器件分為傳統(tǒng)光學(xué)元器件和精密光學(xué)元器件，其中精密光學(xué)元器件根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同,可進(jìn)一步細(xì)分為消費級精密光學(xué)元器件及工業(yè)級精密光學(xué)元器件。工業(yè)級精密光學(xué)元器件主要應(yīng)用于工業(yè)測量、半導(dǎo)體、生命科學(xué)、無人駕駛、生物識別、AR/VR 檢測等高科技行業(yè)，對于工藝參數(shù)、技術(shù)性能、應(yīng)用環(huán)境、作用效果等方面要求較為苛刻，對制造提出了更高的要求。

超精密光學(xué)元件加工技術(shù)考驗制造與系統(tǒng)仿真的結(jié)合能力。生產(chǎn)制造高面形精度、高 光潔度、低反射率的光學(xué)元件，廠商需要在光學(xué)設(shè)計、材料選擇、加工工藝和后處理方面 具備優(yōu)秀的技術(shù)能力。光學(xué)設(shè)計需要將客戶的需求轉(zhuǎn)化為光學(xué)元件的幾何形狀和光學(xué)特性， 并根據(jù)設(shè)計要求選擇適合的材料。

在加工和后處理過程中，廠商需要將設(shè)計求轉(zhuǎn)化為加工 和表面處理操作，從而達(dá)到面形精度、表面光潔度和反射率等技術(shù)參數(shù)。在原有的拋光技術(shù)、鍍膜技術(shù)、膠合技術(shù)和主動裝調(diào)技術(shù)等制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)蔡司官網(wǎng)信息，超精 密光學(xué)加工還需要實現(xiàn)復(fù)雜儀器系統(tǒng)設(shè)計及仿真、高端鏡頭優(yōu)化設(shè)計及模擬分析、自動控制及信號采集系統(tǒng)設(shè)計及快速實施、圖像形態(tài)學(xué)/融合/超分辨/頻率域處理等圖像算法等計 算機(jī)技術(shù)，從而實現(xiàn)超精密光學(xué)元件與系統(tǒng)的設(shè)計與制造。

精密光學(xué)行業(yè)市場規(guī)模

自上世紀(jì)中期激光技術(shù)誕生以來，精密光學(xué)逐漸成為支撐 21 世紀(jì)高科技發(fā)展的核心技術(shù)之一。尤其是自上世紀(jì) 90 年代末數(shù)字化風(fēng)潮席卷光電應(yīng)用產(chǎn)品后，包括精密光學(xué)細(xì)分領(lǐng)域在內(nèi)的光電行業(yè)迎來了發(fā)展機(jī)遇，精密光學(xué)應(yīng)用行業(yè)范圍也越來越廣，各類影像輸出、輸入基本均要使用各式光學(xué)產(chǎn)品，為整個行業(yè)的長足發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

近年來，全球精密光學(xué)發(fā)展迅速，在工業(yè)測量、高端裝備制造、激光雷達(dá)、航空航天、生命科學(xué)、智能設(shè)備、軍事、科研等領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用。

隨著上述市場領(lǐng)域的快速發(fā)展，精密光學(xué)產(chǎn)品需求進(jìn)一步增加，為世界精密光學(xué)行業(yè)發(fā)展提供了良好的市場前景。2017 年全球精密光學(xué)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模約為 5,300 億歐元，到 2022 年將達(dá)到 8,000 億歐元。

精密光學(xué)行業(yè)競爭格局

自 2000 年以來，光學(xué)器件和光電應(yīng)用產(chǎn)業(yè)步入了快速發(fā)展階段。我國國家層面先后出臺的鼓勵政策及發(fā)展規(guī)劃，將高精密光學(xué)器件加工提升到戰(zhàn)略新興技術(shù)層面，為行業(yè)提供了良好的發(fā)展環(huán)境。

隨著國際精密光學(xué)企業(yè)大量在中國設(shè)廠并與國內(nèi)光學(xué)加工企業(yè)建立外協(xié)關(guān)系，國內(nèi)優(yōu)質(zhì)精密光學(xué)企業(yè)抓住產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的機(jī)遇，向現(xiàn)代光學(xué)加工企業(yè)轉(zhuǎn)型，逐步縮小了與國際先進(jìn)水平的差距，出現(xiàn)了一批技術(shù)與裝備較為先進(jìn)、自動化程度較高、有較強(qiáng)的品質(zhì)保證與過程控制能力、精密光學(xué)產(chǎn)品批量化生產(chǎn)水平具有國際市場競爭力的企業(yè)。

近年來，消費電子、車載光學(xué)與安防監(jiān)控領(lǐng)域需求的增長直接帶動了精密光學(xué)元器件行業(yè)的高速發(fā)展，同時高端裝備制造、科學(xué)研究、專業(yè)儀器設(shè)備等領(lǐng)域也提出了高精密、小批量、定制化要求。國內(nèi)涌現(xiàn)出許多如福晶科技和水晶光電等具有國際影響力的優(yōu)質(zhì)光學(xué)企業(yè)，但部分技術(shù)指標(biāo)與國際領(lǐng)先企業(yè)仍存在一定差距。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國精密光學(xué)行業(yè)發(fā)展趨勢分析及投資前景預(yù)測研究報告》分析

精密光學(xué)行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢

多學(xué)科的先進(jìn)制造技術(shù)的融合發(fā)展

隨著超精密光學(xué)器件精度的提高和規(guī)模化生產(chǎn)的發(fā)展，半導(dǎo)體加工等領(lǐng)域的先進(jìn)制造技術(shù)不斷融入光學(xué)加工技術(shù)中，使現(xiàn)代精密光學(xué)器件的加工技術(shù)、工藝、設(shè)備等較傳統(tǒng)光學(xué)加工技術(shù)發(fā)生較大變化。

目前，數(shù)控加工技術(shù)(CNC)、計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、離子束輔助加工技術(shù)、磁控濺射成膜技術(shù)、高速精磨技術(shù)、拋光技術(shù)、磁流變拋光技術(shù)、精密切割技術(shù)等已經(jīng)開始應(yīng)用到光學(xué)器件加工的生產(chǎn)工序中，正在逐步取代應(yīng)用了幾十年的古典法拋光等傳統(tǒng)加工工藝，大大提升了生產(chǎn)效率和品質(zhì)保證能力，為光學(xué)器件加工進(jìn)入規(guī)模化生產(chǎn)提供了可靠保障。

光學(xué)鍍膜技術(shù)成為關(guān)鍵技術(shù)

由于現(xiàn)代精密光學(xué)器件向功能集成化和高精度方向發(fā)展，光學(xué)器件的分光光譜特性等只有依靠光學(xué)鍍膜才可以實現(xiàn)。精密光學(xué)鍍膜的偏振分光、減反射、光譜波長準(zhǔn)確定位(通常在納米級)等特性是目前其他任何技術(shù)無法替代的，所以光學(xué)鍍膜技術(shù)是光學(xué)器件加工的關(guān)鍵技術(shù)。

由于技術(shù)門檻較高，目前高效、高品質(zhì)、低成本的批量化生產(chǎn)技術(shù)仍然只有少數(shù)光學(xué)加工企業(yè)掌握。應(yīng)用于集成電路制造和半導(dǎo)體器件制造的濺射成膜技術(shù)、等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)逐漸用于光學(xué)鍍膜，提升效率和良品率、降低成本效果明顯，成為實現(xiàn)大批量生產(chǎn)超精密光學(xué)器件的重要技術(shù)。

檢測技術(shù)自動化

激光平面干涉儀、球面干涉儀、高精度分光光度計、拼接式干涉測量設(shè)備等自動化檢測儀器開始廣泛進(jìn)入光學(xué)器件加工現(xiàn)場，通過計算機(jī)和軟件分析技術(shù)無接觸式自動判斷面形和加工精度，正在取代傳統(tǒng)的用光學(xué)樣板接觸式檢驗并需要個人主觀判斷面形和加工精度的檢測方法，不僅快捷方便、準(zhǔn)確可靠，而且消除了檢測過程中對零件表面的污染和損傷。

精磨、拋光高速化、自動化

精磨、拋光是光學(xué)器件加工的主要工序之一。現(xiàn)代精密光學(xué)器件加工技術(shù)采用金剛石丸片等固體磨料精磨，聚氨酯拋光片替代瀝青柏油盤高速拋光，設(shè)備采用高速精磨、拋光，冷卻液自動供給，壓力通過氣動閥自動控制，加工時間自動控制，不僅顯著提升了加工效率和批量化生產(chǎn)的加工精度、質(zhì)量，而且大大改善了加工環(huán)境、作業(yè)條件。同時，隨著液流噴射拋光等新技術(shù)和新設(shè)備的涌現(xiàn)，光學(xué)器件的加工技術(shù)將會躍上一個新臺階。

了解更多本行業(yè)研究分析詳見中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2023-2028年中國精密光學(xué)行業(yè)發(fā)展趨勢分析及投資前景預(yù)測研究報告》。同時, 中研普華產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究報告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、智慧招商系統(tǒng)、IPO募投可研、IPO業(yè)務(wù)與技術(shù)撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

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  2023-2028年中國精密光學(xué)行業(yè)發(fā)展趨勢分析及投資前景預(yù)測研究報告

  本研究咨詢報告由中研普華咨詢公司領(lǐng)銜撰寫，在大量周密的市場調(diào)研基礎(chǔ)上，主要依據(jù)了國家統(tǒng)計局、國家商務(wù)部、國家發(fā)改委、國家經(jīng)濟(jì)信息中心、國務(wù)院發(fā)展研究中心、國家海關(guān)總署、全國商業(yè)信息...

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