2023年中国精密光学行业竞争格局及行业技术发展趋势

工业级精密光学元器件制造难度高，应用于高科技行业的关键配套器件。根据精度和用途的不同，可将光学元器件分为传统光学元器件和精密光学元器件，其中精密光学元器件根据应用领域的不同,可进一步细分为消费级精密光学元器件及工业级精密光学元器件。工业级精密光学元器件主要应用于工业测量、半导体、生命科学、无人驾驶、生物识别、AR/VR 检测等高科技行业，对于工艺参数、技术性能、应用环境、作用效果等方面要求较为苛刻，对制造提出了更高的要求。

超精密光学元件加工技术考验制造与系统仿真的结合能力。生产制造高面形精度、高 光洁度、低反射率的光学元件，厂商需要在光学设计、材料选择、加工工艺和后处理方面 具备优秀的技术能力。光学设计需要将客户的需求转化为光学元件的几何形状和光学特性， 并根据设计要求选择适合的材料。

在加工和后处理过程中，厂商需要将设计求转化为加工 和表面处理操作，从而达到面形精度、表面光洁度和反射率等技术参数。在原有的抛光技术、镀膜技术、胶合技术和主动装调技术等制造技术的基础上，根据蔡司官网信息，超精 密光学加工还需要实现复杂仪器系统设计及仿真、高端镜头优化设计及模拟分析、自动控制及信号采集系统设计及快速实施、图像形态学/融合/超分辨/频率域处理等图像算法等计 算机技术，从而实现超精密光学元件与系统的设计与制造。

精密光学行业市场规模

自上世纪中期激光技术诞生以来，精密光学逐渐成为支撑 21 世纪高科技发展的核心技术之一。尤其是自上世纪 90 年代末数字化风潮席卷光电应用产品后，包括精密光学细分领域在内的光电行业迎来了发展机遇，精密光学应用行业范围也越来越广，各类影像输出、输入基本均要使用各式光学产品，为整个行业的长足发展奠定基础。

近年来，全球精密光学发展迅速，在工业测量、高端装备制造、激光雷达、航空航天、生命科学、智能设备、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，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。2017 年全球精密光学产业市场规模约为 5,300 亿欧元，到 2022 年将达到 8,000 亿欧元。

精密光学行业竞争格局

自 2000 年以来，光学器件和光电应用产业步入了快速发展阶段。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战略新兴技术层面，为行业提供了良好的发展环境。

随着国际精密光学企业大量在中国设厂并与国内光学加工企业建立外协关系，国内优质精密光学企业抓住产业转移的机遇，向现代光学加工企业转型，逐步缩小了与国际先进水平的差距，出现了一批技术与装备较为先进、自动化程度较高、有较强的品质保证与过程控制能力、精密光学产品批量化生产水平具有国际市场竞争力的企业。

近年来，消费电子、车载光学与安防监控领域需求的增长直接带动了精密光学元器件行业的高速发展，同时高端装备制造、科学研究、专业仪器设备等领域也提出了高精密、小批量、定制化要求。国内涌现出许多如福晶科技和水晶光电等具有国际影响力的优质光学企业，但部分技术指标与国际领先企业仍存在一定差距。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国精密光学行业发展趋势分析及投资前景预测研究报告》分析

精密光学行业技术发展趋势

多学科的先进制造技术的融合发展

随着超精密光学器件精度的提高和规模化生产的发展，半导体加工等领域的先进制造技术不断融入光学加工技术中，使现代精密光学器件的加工技术、工艺、设备等较传统光学加工技术发生较大变化。

目前，数控加工技术(CNC)、计算机辅助设计(CAD)、离子束辅助加工技术、磁控溅射成膜技术、高速精磨技术、抛光技术、磁流变抛光技术、精密切割技术等已经开始应用到光学器件加工的生产工序中，正在逐步取代应用了几十年的古典法抛光等传统加工工艺，大大提升了生产效率和品质保证能力，为光学器件加工进入规模化生产提供了可靠保障。

光学镀膜技术成为关键技术

由于现代精密光学器件向功能集成化和高精度方向发展，光学器件的分光光谱特性等只有依靠光学镀膜才可以实现。精密光学镀膜的偏振分光、减反射、光谱波长准确定位(通常在纳米级)等特性是目前其他任何技术无法替代的，所以光学镀膜技术是光学器件加工的关键技术。

由于技术门槛较高，目前高效、高品质、低成本的批量化生产技术仍然只有少数光学加工企业掌握。应用于集成电路制造和半导体器件制造的溅射成膜技术、等离子体化学气相沉积技术逐渐用于光学镀膜，提升效率和良品率、降低成本效果明显，成为实现大批量生产超精密光学器件的重要技术。

检测技术自动化

激光平面干涉仪、球面干涉仪、高精度分光光度计、拼接式干涉测量设备等自动化检测仪器开始广泛进入光学器件加工现场，通过计算机和软件分析技术无接触式自动判断面形和加工精度，正在取代传统的用光学样板接触式检验并需要个人主观判断面形和加工精度的检测方法，不仅快捷方便、准确可靠，而且消除了检测过程中对零件表面的污染和损伤。

精磨、抛光高速化、自动化

精磨、抛光是光学器件加工的主要工序之一。现代精密光学器件加工技术采用金刚石丸片等固体磨料精磨，聚氨酯抛光片替代沥青柏油盘高速抛光，设备采用高速精磨、抛光，冷却液自动供给，压力通过气动阀自动控制，加工时间自动控制，不仅显著提升了加工效率和批量化生产的加工精度、质量，而且大大改善了加工环境、作业条件。同时，随着液流喷射抛光等新技术和新设备的涌现，光学器件的加工技术将会跃上一个新台阶。

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