半导体激光行业龙头，“横向+纵向”深度布局产业链
公司于2012年成立，2022年于上交所科创板成功上市，聚焦半导体激光行业，秉持“一平台、一支点、横向扩展、纵向延伸”发展战略，以高功率半导体激光芯片的核心技术及全流程制造工艺为支点，横向拓展至VCSEL、InP光通信芯片、GaN和SiC，纵向延伸实现芯片-器件-模组-半导体激光器全产业链布局，打造多系列产品矩阵。公司已建成覆盖芯片设计、外延、光刻、解理/镀膜、封装测试、光纤耦合等IDM全流程工艺平台，核心技术产品性能达到国际先进水平，处国内领先地位。
GaAs高功率客户广泛，Vcsel布局三大应用
InP培育多年，高速数通光芯片有望成为新增长点
下一代数据中心应用400G/800G传输速率方案，传统DFB激光器芯片短期内无法同时满足高带宽性能、高良率的要求，需考虑采用EML激光器芯片以实现单波长100G的高速传输特性。长光从2010年开始布局磷化铟激光芯片产线，目前10GEML、100mWCW（硅光使用）、单波100GEML等多款产品已向市场送样验证和部分批量供应，应用覆盖接入网、数据中心场景下的10G、100G-800G速率的多种应用。
布局GaN、SiC芯片的朝阳市场
盈利预测与投资建议
预计2024-2026年公司归母净利润分别为0.44亿元、0.82亿元、0.95亿元，对应2024-2025年市盈率分别为143倍、76倍，估值较高，但基于公司在单管及巴条芯片的竞争优势，以及布局磷化铟、氮化镓、碳化硅等新业务，有望打开新的成长空间，首次覆盖给予“增持”评级。
风险提示
业绩亏损的风险；技术升级迭代风险；客户集中度较高的风险：市场竞争加剧风险；下游恢复、价格不及预期的风险。
1.聚焦半导体激光行业
1.1.半导体激光行业龙头，“横向+纵向”深度布局提升竞争力
构建产业化战略（2016-2018）：进军工业市场；确立公司发展战略；全面进入VCSEL芯片、高速光通信芯片、直接半导体激光器方向。2017年，率先推行976nm光纤激光器泵浦方案；推出360w200μm976nm波长锁定光纤耦合模块产品。2018年，建立VCSEL芯片6吋线；成立激光系统事业部，纵向延伸；推出1000w940nm巴条芯片和多款光纤耦合模块产品。2020年，推出18W、25W高功率半导体单管芯片；推出VCSEL面发射半导体激光芯片；导入InP光通信芯片制造工艺和产线。
专注半导体激光行业，秉承“一平台、一支点、横向扩展、纵向延伸”发展战略。“一平台”是以苏州半导体激光创新研究院为平台，打造可持续领先的研发能力和新方向拓展能力；“一支点”是指高功率半导体激光芯片的核心技术及全流程制造工艺，保持核心技术竞争力；“横向扩展”是依托“支点”优势，从高功率半导体激光芯片扩展至VCSEL芯片及光通信芯片，将产品应用领域拓展至消费电子、激光雷达等；纵向延伸是结合公司高功率半导体激光芯片的优势，纵向延伸至激光器件、模块及直接半导体激光器。公司凭借横向、纵向产业布局形成的综合服务能力，不断提升在国内及国际市场的竞争力。
1.2.重视汇聚专业人才，研发组织结构有机协调
无控股股东和实际控制人，积极引进战略投资。截至2024年3月23日，公司第一大股东为华丰投资，直接持股18.38%，根据公司招股说明书，华丰投资未从事私募基金募集、管理业务，不参与公司日常经营管理工作。第二大股东苏州英镭直接持股14.82%，苏州英镭为公司核心管理层持股平台，苏州英镭合伙人包括王俊、廖新胜、闵大勇和潘华东，出资比例分别为50.40%、25.80%、13.38%和10.42%。第三大股东长光集团，直接持股6.54%，是中科院长光所全资的事业单位资产管理公司。公司因供应安全战略需要，于2020年12月引入哈勃投资，哈勃投资是华为旗下的投资公司，主要从事创业投资业务，投资领域为第三代半导体（碳化硅）、EDA工具、芯片设计、激光设备、半导体核心材料等多个领域，截至2024年3月，持有公司3.74%的股份。
以研发中心为核心，各部门有机协调的研发组织结构。研发中心以技术中心办公室及分析中心为辅助两翼，以外延技术部、光学技术部、器件技术部、巴条技术部、VCSEL技术部及光通信技术部为主体。公司结合自身业务结构、行业特点及市场情况，确定研发方向，根据研发方向由相应部门成立研发项目组，研发活动由研发项目主管牵头，项目经理、工程师等参与执行。公司研发人员结构完善合理，研发团队经验丰富，不存在对特定核心技术人员单一依赖的情形。
1.3.打造多系列产品矩阵，高功率单管系列产品营收占比超70%
专注激光行业核心元器件的研发、制造与销售，形成多系列产品矩阵。公司不断创新生产工艺，布局产品线，已形成由半导体激光芯片、器件、模块及直接半导体激光器构成的四大类、多系列产品矩阵，为半导体激光行业的垂直产业链公司，主要产品包括高功率单管系列产品、高功率巴条系列产品、高效率VCSEL系列产品及光通信芯片系列产品等。公司产品可广泛应用于：光纤激光器、固体激光器及超快激光器等光泵浦激光器泵浦源、激光智能制造装备、国家战略高技术、科学研究、医学美容、激光雷达、3D传感、人工智能、高速光通信等领域。
横向扩展：高效率VCSEL芯片和光通信芯片产品。公司依托边发射芯片的技术水平，向面发射芯片扩展，从GaAs（砷化镓）材料体系扩展到InP（磷化铟）材料体系，构架了边发射和面发射两种结构的技术工艺平台，以此横向扩展了高效率VCSEL芯片产品和光通信芯片产品，基本实现对主流市场VCSEL芯片需求的覆盖，在光通信芯片系列产品方面，公司已具备晶圆制造、芯片加工、封装测试的全流程生产能力。
高功率单管系列产品营收占比保持70%以上。公司依托在半导体激光芯片领域的一系列核心技术，成功研发了一系列核心技术产品，主要包括半导体激光芯片及其器件、模块、直接半导体激光器。高功率单管系列产品为公司主营业务收入最主要的组成部分，占主营业务收入的比重始终在70%以上，且总体呈上升趋势。2018至2023年，高功率巴条产品占主营业务收入的比重分别为20.86%、24.54%、10.37%、13.07%、7.77%和9.68%。
1.4.营业收入短期承压，持续加大研发投入
2024年一季度营收及利润均下滑，主要原因：1）由于春节前后人员波动，公司部分产线环节出现产能瓶颈，影响产出；2）受一季度收入下降、产出不足影响，单位摊销成本增加，影响了利润水平。3）科研类模块由于生产难度大，出现产出不足、不能完全交付情况。公司已针对性调整，目前瓶颈已克服，二季度努力提升营收。
毛利率总体有所下滑，持续加大研发投入。2018-2023年公司综合毛利率分别为30.97%/36.03%/31.35%/52.82%/51.57%/33.54%。2021年公司主营业务毛利率较2020年上升21.74个百分点，主要系高功率单管系列产品和高功率巴条系列产品毛利率均出现上升。2022年综合毛利率水平维持在50%以上，VCSEL芯片系列毛利降低较多，主要由于产品处于小批量导入阶段，毛利受相应的产品结构构成影响。2023年公司毛利率有所下降，主要系年初公司价格策略调整及激光器整体市场价格变化。2022年随着新厂区的投入使用，生产研发条件得到大幅度提升，公司也持续加大对高功率芯片和模块方向、VCSEL产品方向、光通信产品方向的投入，2023年研发费用1.19亿元，研发投入占营业收入比例40.98%。
高度重视聚集和培养专业人才，积极实行股权激励。公司已构建一批高层次的人才队伍，包括多名国家级人才专家、省级领军人才等。截至2023年末，公司研发人员数量为144人，占员工总数的30.50%，硕士及以上学历研发人员占比45.14%。公司通过苏州英镭、苏州芯诚、苏州芯同对公司员工实行股权激励。苏州英镭为公司核心管理团队间接持有公司股份的持股平台，苏州芯诚、苏州芯同为公司骨干员工间接持有公司股份的持股平台。
IPO募投项目重点进行产能扩张。公司IPO募投项目为“高功率激光芯片、器件、模块产能扩充项目”、“垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）及光通讯激光芯片产业化项目”及“研发中心建设项目”，截至2023年底，三个项目累计投入进度分别为81%/64%/82%。高功率激光芯片、器件、模块产能扩充项目建成后，公司每年将新增高功率半导体激光芯片的产能规模，有效解决公司产能瓶颈问题，预计项目达产年营业收入11.7亿元。垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）及光通讯激光芯片产业化项目有助于公司产品扩展到消费电子和光通信领域，预计项目达产年营业收入2.9亿元。
2.产品、材料体系布局逐步完善，技术实力领先
2.1.IDM全流程工艺，扩展新材料平台
半导体激光芯片是采用半导体芯片制造工艺，以电激励源方式，以半导体材料为增益介质，将注入电流的电能激发，从而实现谐振放大选模输出激光，实现电光转换。其增益介质与衬底主要为掺杂III-V族化合物的半导体材料，如GaAs（砷化镓），InP（磷化铟）等。
布局GaAs、InP、GaN三大材料体系，边发射、面发射两大产品结构。公司采用IDM模式进行半导体激光芯片的研发、生产与销售，掌握半导体激光芯片核心制造工艺技术关键环节，已建成2吋、3吋及6吋半导体激光芯片量产线，构建了GaAs（砷化镓）、InP（磷化铟）、GaN（氮化镓）三大材料体系，建立了边发射和面发射两大工艺技术和制造平台，具备各类以GaAs（砷化镓）、InP（磷化铟）、GaN（氮化镓）为衬底的半导体激光芯片的制造能力。目前2吋量产线主要用于公司新方向氮化镓，3吋量产线为半导体激光行业内的主流产线规格，而6吋量产线为该行业内最大尺寸的产线。
2.2.注重核心技术研发，打造半导体激光芯片领域的核心能力
公司主要核心技术均为自主研发，包括器件设计及外延生长技术、FAB晶圆工艺技术、腔面钝化处理技术及高亮度合束及光纤耦合技术等。公司针对行业和市场发展动态，逐步探索并明确研发方向及产品演进路线，建立健全研发体系和研发管理制度，加强对研发组织管理和研发过程管理，不断强化芯片设计、晶圆制造、芯片加工及封装测试等工艺积累，在核心技术方面屡获突破，打造了自身在半导体激光芯片领域的核心能力。
器件设计及外延生长技术：公司通过分析研究金属有机化合物气相沉积（MOCVD）外延生长条件，主要包括原材料特性、气场与温场均匀性、生长参数（温度、压力、III/V比）、界面生长条件等，提高外延晶体质量，从而提升内量子效率等半导体激光器的重要内部参数性能，达到提升输出功率及效率的目的。公司通过研究外延晶体缺陷及界面缺陷的形成机制及对激光器性能的影响、外延层特别是有源区的界面状态对于芯片内部参数的影响，控制外延生长条件，实现陡峭的界面分布。
FAB晶圆工艺技术：公司通过FAB晶圆工艺技术，提高图形的准确性、刻蚀沟道深度的均匀性、钝化层的绝缘性、电极合金化的欧姆电阻等，确保半导体激光芯片性能的一致性和可靠性，对提高晶圆的良率至关重要。
2.3.产品系列完整、性能国内领先
产品性能达到国际先进水平，处国内领先地位。2023年2月，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，芯片条宽290μm，最大效率超过70%，工作效率超过63%，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。2023年上半年，公司推出了9XXnm50W高功率半导体激光芯片，在宽度为330μm发光区内产生50W的激光输出，光电转化效率高（大于等于62%），现已实现大批量生产、出货，是目前市场上量产功率最高的半导体激光芯片。另外，公司9XXnm光纤激光器泵浦源功率提升至1000W、8XXnm固体激光器泵浦源功率提升至500W，最大程度地节约单瓦材料成本。
从整个半导体激光行业来看，美国和欧洲起步较早，技术上具备领先优势，半导体激光芯片及器件厂商仍以国外企业为主，主要是贰陆集团、朗美通、IPG光电等国际巨头，上述企业同时从事下游的广泛业务，综合实力相对较强。
3.GaAs领域：打造半导体激光垂直产业链
3.1.激光产业核心，产品实力得到客户认可
激光器居于整个激光产业链的核心中枢位置，其性能直接决定激光设备输出光束的质量和功率。激光器主要由光学系统、电源系统、控制系统和机械机构四个部分组成，其中光学系统主要由泵浦源（激励源）、增益介质（工作物质）和谐振腔等光学器件材料组成，高功率半导体激光芯片是激光器的核心器件。增益介质受激后产生光子从而生成并放大激光。谐振腔是光子特性（频率、相位和运行方向）的调节场所，通过控制腔内光子振荡来获得高质量的输出光源。
半导体激光器能量转化率高，应用广泛。根据增益介质的不同，激光器可以分为固态（含固体、半导体、光纤、混合）、液体激光器、气体激光器等。其中，半导体激光器在各类激光器中拥有最佳的能量转化效率，一方面可以作为光纤激光器、固体激光器等多种光泵浦激光器的核心泵浦源使用，另一方面，随着半导体激光技术在功率、效率、亮度、寿命、多波长、调制速率等方面的不断突破，半导体激光器被广泛直接应用于材料加工、医疗、光通信、传感、国防等领域。
半导体激光芯片是产业链中游各类激光器的核心泵浦光源。产业链上游是激光芯片、光电器件等，是激光产业的基石，准入门槛较高。产业链中游是利用上游激光芯片及光电器件、模组、光学元件等作为泵浦源进行各类激光器的制造与销售；下游行业主要指各类激光器的应用领域。公司生产的高功率半导体激光芯片是产业链中游各类光泵浦激光器的核心泵浦光源，包括光纤激光器、固体激光器、液体激光器等，属于工业激光器生产制造的核心元器件。
3.2.受益于下游需求及国产化浪潮
全球激光产业市场发展迅猛，我国激光设备市场迎发展机遇期。根据《2022中国激光产业发展报告》，2021年全球激光设备市场销售收入约为210.1亿美元，2018-2021年年均复合增长率约为15.15%，预计2023年全球激光设备市场销售收入将达到267.2亿美元。随着新冠后国民经济的持续复苏、传统制造业转型升级的进一步推进以及激光技术不断发展成熟，各行业对激光设备的需求将不断增长，我国激光设备市场将迎来较长的发展机遇期。根据《2022中国激光产业发展报告》数据，2021年我国激光设备行业市场规模达到821亿元，预计2023年国内激光设备行业市场规模将达到994亿元。
低功率光纤激光器基本实现国产化，高功率激光器国产替代正当时。根据中国科学院武汉文献情报中心发布的数据，从市场渗透率来看，在1-3KW功率段光纤激光器市场，2022年国产光纤激光器市场份额达97.3%，已基本实现国产化；在3-6KW功率段光纤激光器市场，国产激光器渗透率由2018年的15.8%迅速提升至2022年的95.7%；在6-10KW功率段光纤激光器市场，2022年国产渗透率达到58.6%。在10KW以上功率段光纤激光器市场，国产激光器渗透率更是从2018年的5.7%快速增长至2022年的64.1%。
激光武器装备市场规模不断增长，巴条系列产品空间广阔。在国家战略高技术及科学研究领域，公司的高功率巴条系列产品可实现连续脉冲（CW）50-250W激光输出，准连续脉冲（QCW）500-1000W激光输出，广泛应用于固体激光器等激光器的研制，服务于多家国家级骨干单位。根据GII数据，中国军用激光武器系统市场预计将从2023年的4910万美元增长到2029年的8610万美元，复合年增长率为9.81%。
3.3.完善VCSEL产品线，有望打开3D传感+激光雷达市场
半导体激光芯片根据谐振腔制造工艺的不同分为边发射激光芯片（EEL）和面发射激光芯片（VCSEL）两种。EEL芯片是在芯片的两侧镀光学膜形成谐振腔，沿平行于衬底表面发射激光，而VCSEL芯片是在芯片的上下两面镀光学膜，形成谐振腔，由于光学谐振腔与衬底垂直，能够实现垂直于芯片表面发射激光。VCSEL有低阈值电流、稳定单波长工作、可高频调制、容易二维集成、没有腔面阈值损伤、制造成本低等优点。正是由于VCSEL特点，其可应用于3D传感、激光雷达以及近距离光通信等领域。
国内外激光雷达市场进入快速增长期。在汽车产业转型升级的背景下，激光雷达已成为中国智能汽车产业发展的重要引擎。随着人工智能技术的不断突破和升级，在自动驾驶需求扩大、激光雷达在先进辅助驾驶中的渗透率不断提高以及机器人和智慧城市建设需求的推动下，中国激光雷达市场进入了快速增长期。根据Yole预测，2022年中国激光雷达的市场规模为3.66亿美元，预计2023年中国激光雷达市场规模将达到10亿美元，2024年将达到19.4亿美元。全球汽车激光雷达市场预计也将从2022年的3.17亿美元增长到2028年的44.77亿美元。
4.扩张材料体系：InP、GaN、SiC有望成为下一个增长点
4.1.InP：多年布局，CW、100GEML未来有望批量
光通信芯片是光电技术产品的核心，实现电信号和光信号之间的相互转换。光通信传输过程中，发射端将电信号转换成激光信号，然后调制激光器发出的激光束，通过光纤传递，在接收端接收到激光信号后再将其转化为电信号，经调制解调后变为信息。光通信芯片广泛应用于5G前传、光接入网络、城域网和数据中心等场景，处于光通信领域的金字塔尖。现有材料平台中，磷化铟平台主要面向光通信，包括发射端和接收端，公司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。
公司100GEML、CW、50GVCSEL准备就绪，为400G/800G超算数据中心互连光模块的核心器件。下一代数据中心应用400G/800G传输速率方案，传统DFB激光器芯片短期内无法同时满足高带宽性能、高良率的要求，需考虑采用EML激光器芯片以实现单波长100G的高速传输特性。长光从2010年开始布局磷化铟激光芯片产线，凭借多年攻关以及在高功率半导体激光器领域的深厚积累，公司光通信芯片系列产品性能指标先进，10GEML、100mWCWDFB、50GPAM4VCSEL、单波100GEML(56GBdEML通过PAM4调制)等多款产品已向市场送样验证和部分批量供应，应用覆盖接入网、数据中心场景下的10G、100G-800G速率的多种应用。
4.2.GaN：填补国内蓝绿光激光器领域产业化空白
横向拓展氮化镓方向，进军可见光领域，填补国内在氮化镓蓝绿光激光器领域产业化的空白。公司全资子公司苏州半导体激光创新研究院与中科院苏州纳米所成立“氮化镓激光器联合实验室”，为拓展氮化镓材料体系的蓝绿激光方向奠定了基础，并与团队合资成立苏州镓锐芯光科技有限公司，公司持股36%。镓锐芯光团队是国内最早从事氮化镓基激光器研究的团队，曾先后攻破关键核心技术，研制出国内首颗氮化镓基蓝光和绿光激光器芯片，填补国内在氮化镓的蓝绿光激光器领域的空白，研发成果和技术水平国内领先、国际一流。目前该公司研制的绿光激光器光功率已达1.2W，处于国际先进水平；大功率蓝光激光器光功率已达7.5W，也达到国际一流水平。公司预计2024年建成国内最大的氮化镓激光器芯片量产线并实现包括紫光芯片在内的全系列产品量产出货。
4.3.SiC：布局车载主驱的芯片
碳化硅行业产业链主要包括原材料、衬底材料、外延材料以及器件和模块等环节。在上游，原材料主要包括各类硅烷、氮化硼等，这些原材料经过加工后制成碳化硅衬底材料。碳化硅衬底材料进一步加工后，可以制成外延材料。碳化硅器件和模块被广泛应用于各个领域。
5.盈利预测与投资建议
分业务预测：
1、高功率单管系列：因2023年激光器市场需求持续疲软，同时行业竞争加剧，公司于2023年年初对价格策略进行了调整，上述因素导致该业务毛利率水平下降，我们预计2024-2025年下游恢复，以及更高功率产品出货占比提升，毛利率水平也将提升。
2、高功率巴条系列：产品主要围绕国家战略高技术及科学研究领域，我们预计随着特殊领域采购回到正轨，有望实现高速增长。
3、VCSEL系列：目前出货集中在手机领域，但数通、车载雷达产品蓄势待发，未来将受益于多模数通光模块放量以及激光雷达的渗透率提升，也有望出现高速增长。
预计2024-2026年营业收入分别为3.87亿元、5.54亿元、6.57亿元，分别同比增长33%、43%、19%，预计2024-2026年归母净利润分别为0.44亿元、0.82亿元、0.95亿元，24年扭亏，25-26年分别同比增长87%、15%，对应2024-2025年市盈率分别为143倍、76倍，估值较高，但基于公司在单管及巴条芯片的竞争优势，以及布局磷化铟、氮化镓、碳化硅等新业务，有望打开新的成长空间，首次覆盖给予“增持”评级。
6.风险提示
业绩亏损的风险：由于公司战略性降价，或者需求不佳导致产能利用率不高，可能延续23年的亏损情况。
技术升级迭代风险：公司不能继续保持充足的研发投入，或者在关键技术上未能持续创新，则可能会面临核心技术竞争力降低的风险。
客户集中度较高的风险：公司应用领域为国内工业激光器领域，下游行业集中度较高，主要客户未来因经营状况恶化导致对公司的直接订单需求大幅下滑。
市场竞争加剧风险：在产业政策和地方政府的推动下，国内半导体激光行业呈现出较快的发展态势，市场参与者数量不断增加。
下游恢复、价格不及预期的风险：下游主要用于工业领域，若经济或制造恢复不及预期，也将影响盈利达成。