內(nèi)容概況:光學(xué)頻率梳作為一種前沿的高精度測量工具,近年來在中國的發(fā)展呈現(xiàn)出快速且積極的趨勢。2024年,中國光學(xué)頻率梳行業(yè)市場規(guī)模約為0.59億元,同比增長9.26%。技術(shù)層面,中國已實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”的跨越。鎖模激光器光頻梳、克爾微腔光頻梳、電光梳三大技術(shù)路線并行發(fā)展,如航天科技集團(tuán)一院102所研制的集成一體化飛秒光頻梳,體積縮小至傳統(tǒng)設(shè)備1/8,成本降低50%,精度媲美國際頂尖產(chǎn)品。中國計(jì)量科學(xué)研究院更在VUV/XUV光梳領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國際領(lǐng)先,2025年將XUV光梳耦合效率提升2倍,拓展紫外光梳應(yīng)用。
相關(guān)上市企業(yè):中光學(xué)(002189)
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關(guān)鍵詞:光學(xué)頻率梳、光學(xué)頻率梳市場規(guī)模、光學(xué)頻率梳行業(yè)現(xiàn)狀、光學(xué)頻率梳發(fā)展趨勢
一、行業(yè)概述
光學(xué)頻率梳(Optical Frequency Comb,OFC)是一種在頻域上呈現(xiàn)等間隔、離散且相干頻率分量的光譜技術(shù),形如“梳齒”,時(shí)域上表現(xiàn)為飛秒級(jí)超短脈沖序列。其核心特性是通過鎖模激光器、電光調(diào)制或微腔非線性效應(yīng)產(chǎn)生,將光學(xué)頻率與射頻(RF)精準(zhǔn)關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)光頻與微波頻率的高精度轉(zhuǎn)換。光學(xué)頻率梳被譽(yù)為“電磁頻譜的度量衡”,廣泛應(yīng)用于精密光譜、光學(xué)原子鐘、量子計(jì)算、天文觀測、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。
二、行業(yè)發(fā)展歷程
1978年德國H?nsch團(tuán)隊(duì)首提概念并用于染料激光器光譜研究,1999年通過光子晶體光纖實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)并完成銫原子譜線測量,2005年因該技術(shù)獲諾貝爾獎(jiǎng)標(biāo)志國際認(rèn)可;此后中國加速追趕,2005年后聚焦鎖模激光器技術(shù)突破,2016年啟動(dòng)VUV/XUV光梳自主研發(fā),2020年成功研制首套國際先進(jìn)水平的國產(chǎn)VUV/XUV系統(tǒng);2021年起進(jìn)入集成化與應(yīng)用拓展期,2024年實(shí)現(xiàn)集成微腔雙光梳突破,2025年通過新型耦合器將XUV光梳效率提升2倍并實(shí)現(xiàn)拉蓋爾-高斯橫模輸出,推動(dòng)光鐘、量子操控、精密光譜等領(lǐng)域革新,形成從基礎(chǔ)研究到工程應(yīng)用的全鏈條發(fā)展格局。
三、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
光學(xué)頻率梳行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括鈮酸鋰晶體、薄膜等原材料,以及鎖模激光器、光學(xué)元件(如非線性晶體、光柵)、光電探測器、電子控制系統(tǒng)等核心部件。產(chǎn)業(yè)鏈中游為光學(xué)頻率梳制造與系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈下游主要應(yīng)用于光學(xué)原子鐘、精密光譜測量、天文觀測、量子操控等領(lǐng)域。
國家對(duì)科研投入的增加,推動(dòng)了原子鐘技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。高校、科研機(jī)構(gòu)以及相關(guān)企業(yè)不斷加大對(duì)原子鐘技術(shù)的研發(fā)力度,使得原子鐘的性能不斷提升,應(yīng)用場景進(jìn)一步拓展。在通信領(lǐng)域,5G乃至未來6G網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)據(jù)傳輸與同步,離不開高精度原子鐘提供的時(shí)間基準(zhǔn);在導(dǎo)航領(lǐng)域,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精準(zhǔn)定位功能,依賴原子鐘確保時(shí)間信號(hào)的高穩(wěn)定性,這些都為原子鐘行業(yè)帶來了持續(xù)的市場需求。2024年,中國原子鐘行業(yè)市場規(guī)模約為10.28億元,同比增長12.72%。而光學(xué)頻率梳作為高精度測量的關(guān)鍵工具,為原子鐘的性能提升提供了重要支撐。原子鐘的精度依賴于對(duì)原子躍遷頻率的精確測量,而光學(xué)頻率梳能夠提供極其穩(wěn)定的頻率參考,顯著提高了原子鐘的穩(wěn)定性和精度。
相關(guān)報(bào)告:智研咨詢發(fā)布的《中國光學(xué)頻率梳行業(yè)市場全景調(diào)研及前景戰(zhàn)略研判報(bào)告》
四、市場規(guī)模
光學(xué)頻率梳作為一種前沿的高精度測量工具,近年來在中國的發(fā)展呈現(xiàn)出快速且積極的趨勢。2024年,中國光學(xué)頻率梳行業(yè)市場規(guī)模約為0.59億元,同比增長9.26%。技術(shù)層面,中國已實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”的跨越。鎖模激光器光頻梳、克爾微腔光頻梳、電光梳三大技術(shù)路線并行發(fā)展,如航天科技集團(tuán)一院102所研制的集成一體化飛秒光頻梳,體積縮小至傳統(tǒng)設(shè)備1/8,成本降低50%,精度媲美國際頂尖產(chǎn)品。中國計(jì)量科學(xué)研究院更在VUV/XUV光梳領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國際領(lǐng)先,2025年將XUV光梳耦合效率提升2倍,拓展紫外光梳應(yīng)用。
五、重點(diǎn)機(jī)構(gòu)及企業(yè)經(jīng)營情況
中國光學(xué)頻率梳行業(yè)呈現(xiàn)“科研機(jī)構(gòu)引領(lǐng)、企業(yè)梯隊(duì)協(xié)同”的競爭格局。頭部科研機(jī)構(gòu)如中國計(jì)量科學(xué)研究院、航天科技集團(tuán)一院102所,依托國家項(xiàng)目支撐,在VUV/XUV光梳、集成微腔雙光梳等前沿技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破,占據(jù)高端科研市場主導(dǎo)地位。企業(yè)方面,上海頻準(zhǔn)激光、浩敏光電等企業(yè)聚焦光頻梳光源國產(chǎn)化,通過集成化設(shè)計(jì)搶占科研與工業(yè)市場。
上海頻準(zhǔn)激光科技股份有限公司在光學(xué)頻率梳領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破,其小體積光學(xué)頻率梳(3U機(jī)柜體積)達(dá)國際先進(jìn)水平,支持500nm-2200nm超寬光譜覆蓋,重復(fù)頻率50-250MHz,脈寬<50fs,穩(wěn)定度<5E-18@1s。采用自參考技術(shù)獲取載波包絡(luò)偏移頻率(fceo),信噪比>50dB,通過非線性光纖拓展光譜至500-2200nm,實(shí)現(xiàn)多波長激光鎖頻,簡化系統(tǒng)并降低成本。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于光學(xué)精密測量、冷原子光鐘、量子精密測量等領(lǐng)域,累計(jì)交付超5000臺(tái)激光器,實(shí)現(xiàn)60余款產(chǎn)品國產(chǎn)化替代。創(chuàng)始人張磊博士獲2024年上海市青年科技杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng),企業(yè)獲評(píng)“國家高新技術(shù)企業(yè)”“國家級(jí)專精特新小巨人企業(yè)”,成為行業(yè)技術(shù)標(biāo)桿。
上海昊量光電設(shè)備有限公司作為光電設(shè)備專業(yè)代理商,提供光頻梳、微腔光頻梳及fceo測量模塊等選型及技術(shù)服務(wù),代理Menhir-1550激光器、載波包絡(luò)偏移頻率測量模塊等產(chǎn)品。其全商業(yè)化微腔光學(xué)頻率梳具有20GHz—1000GHz寬間距、高OSNR(>50dB)、低線寬(<100kHz)特性,支持C/O波段定制,適用于光通信、生物醫(yī)療、量子光學(xué)等領(lǐng)域。提供從設(shè)備安裝到系統(tǒng)集成的全鏈條服務(wù),產(chǎn)品應(yīng)用于精密光譜測量、時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境監(jiān)測(如甲烷排放檢測)、生物醫(yī)學(xué)(如呼氣分析)等場景,推動(dòng)光頻梳小型化與集成化,解決傳統(tǒng)設(shè)備體積與功耗矛盾,在光學(xué)頻率計(jì)量、頻譜分析、光學(xué)通信等領(lǐng)域展現(xiàn)重要應(yīng)用前景。
六、行業(yè)發(fā)展趨勢
1、技術(shù)突破與集成化發(fā)展,提高光學(xué)頻率梳的性能優(yōu)勢
光學(xué)頻率梳技術(shù)正朝著小型化、集成化和實(shí)用化方向推進(jìn)。通過采用光纖激光器和集成光子芯片技術(shù),頻率梳的體積大幅縮小,使其更易于集成到各種系統(tǒng)中。例如,Menlo Systems的最新產(chǎn)品體積縮小至傳統(tǒng)設(shè)備的1/10,價(jià)格從50萬美元降至20萬美元,顯著降低了系統(tǒng)復(fù)雜度與成本。這種小型化和集成化不僅提高了光學(xué)頻率梳的性能,還降低了其制造成本,使其在市場上更具競爭力。
2、跨學(xué)科融合與多波段覆蓋,滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求
光學(xué)頻率梳的發(fā)展將更加注重跨學(xué)科融合和多波段覆蓋??鐚W(xué)科融合體現(xiàn)在與量子信息技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域的結(jié)合,開發(fā)出具有更高靈敏度和分辨率的光譜測量儀器,推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。例如,光學(xué)頻率梳在量子計(jì)算和通信技術(shù)中的應(yīng)用,為實(shí)現(xiàn)基于糾纏的協(xié)議和量子密鑰分發(fā)提供了高精度頻率參考。多波段覆蓋則是指通過開發(fā)工作在不同波長范圍內(nèi)的頻率梳,如紫外、可見、紅外等,以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。
3、加速產(chǎn)業(yè)鏈完善,推動(dòng)國產(chǎn)化進(jìn)程
中國光學(xué)頻率梳產(chǎn)業(yè)鏈正加速完善,上游核心部件國產(chǎn)化率顯著提升。鎖模激光器、非線性晶體等關(guān)鍵部件通過自主研發(fā)實(shí)現(xiàn)突破,如上海頻準(zhǔn)激光科技通過垂直整合降低核心器件成本,將芯片成本從200美元降至80美元,推動(dòng)產(chǎn)品成本下降。政府推動(dòng)光學(xué)計(jì)量設(shè)備等國產(chǎn)化,支持企業(yè)建立東南亞制造中心規(guī)避關(guān)稅壁壘。未來,行業(yè)形成“技術(shù)-品牌雙驅(qū)動(dòng)”的全球化競爭新格局,突破高端市場外資品牌壟斷局面。
以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(www.rainbowgiftswholesale.com)發(fā)布的《中國光學(xué)頻率梳行業(yè)市場全景調(diào)研及前景戰(zhàn)略研判報(bào)告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu),提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào),每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。


2026-2032年中國光學(xué)頻率梳行業(yè)市場全景調(diào)研及前景戰(zhàn)略研判報(bào)告
《2026-2032年中國光學(xué)頻率梳行業(yè)市場全景調(diào)研及前景戰(zhàn)略研判報(bào)告》共十四章,包含2026-2032年光學(xué)頻率梳行業(yè)投資機(jī)會(huì)與風(fēng)險(xiǎn),光學(xué)頻率梳行業(yè)投資戰(zhàn)略研究,研究結(jié)論及投資建議等內(nèi)容。



