前言

對于全球激光市場的許多領(lǐng)域而言，2019年是艱難的一年。激光制造商和全球經(jīng)濟中的其他制造商一樣，在整個2019年都面臨著艱難的經(jīng)濟和政治環(huán)境，并且真真切切地感受到了貿(mào)易戰(zhàn)和關(guān)稅所帶來的負面影響。我們在年度回顧和展望中發(fā)現(xiàn)，目前一些激光應(yīng)用領(lǐng)域正在市場上苦苦掙扎，而另一些激光應(yīng)用正在日趨繁榮，展現(xiàn)出更好的未來前景。每個細分應(yīng)用市場都各不相同，每個細分市場都在譜寫著自己的故事。

首先我們看到的并不算是個好消息：預(yù)計2019年全球激光器市場的總收入約為150億美元，年增長率為1.3%（見圖1a和圖1b）；相比之下，2018年的增長數(shù)字為8.5%，2017年的增長數(shù)字為19.2%。

圖1：全球激光器總收入和2020年預(yù)測

Total——總收入

Non-Diode——非二極管激光器

Diode——二極管激光器

Medical & Aesthetic——醫(yī)療&美容

Instruments & sensors——儀器儀表&傳感器

Scientific Research & military——科研&軍事

Entertainment, displays &printing——娛樂、顯示&打印

Materials Processing& Lithography——材料加工&光刻

Communications& Optical storage——通信&光存儲

當(dāng)然也有好消息：對于2020年的預(yù)測顯示，2020年全球激光器市場將有望反彈到正常水平，即收入增長率達到10%。當(dāng)然，實現(xiàn)這一預(yù)期的前提是：排除經(jīng)濟衰退情況，并且假設(shè)一些貿(mào)易沖突問題已經(jīng)得到解決或者沒有繼續(xù)惡化。

全球經(jīng)濟浪潮

許多傳統(tǒng)的全球經(jīng)濟指標(biāo)都顯示出激光制造商所面臨的挑戰(zhàn)。2019年11月底，經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD，簡稱經(jīng)合組織）宣布，貿(mào)易沖突、商業(yè)投資疲弱和持續(xù)的政治不確定性，正在使世界經(jīng)濟面臨巨大壓力，并增加了經(jīng)濟發(fā)展長期停滯的風(fēng)險。該組織預(yù)測，2019年世界GDP增長率將為2.9%，這是自經(jīng)濟大衰退（Great Recession，發(fā)生于2007年影響至今的經(jīng)濟危機）以來的最低年增長率，并預(yù)測直到2021年都將保持在這一增長范圍。

預(yù)計2020年和2021年，美國的GDP增速將放緩至2%左右；歐盟和日本預(yù)計同期增速將在1%左右；中國2021年的GDP增速將降至5.5%，2018年為6.6%；而德國，由于關(guān)稅和英國脫歐問題對貿(mào)易伙伴產(chǎn)生的影響，正在經(jīng)歷著一場深度工業(yè)衰退。

政治上的不確定性是經(jīng)濟放緩的一個主要因素，因為它引發(fā)了一個問題，即全球貿(mào)易體系幾十年來運行的規(guī)則是否會改變或是消失。家庭支出一直保持增長，但也有減弱的跡象，過去一年中汽車的銷售急劇下降。最重要的是，經(jīng)合組織看到了更深層次的結(jié)構(gòu)性變化，數(shù)字化改變了商業(yè)模式，經(jīng)濟大環(huán)境和人口結(jié)構(gòu)的變化正在顛覆現(xiàn)有的商業(yè)模式。

不過，這個消息也并不全是悲觀的，因為包括激光公司在內(nèi)的全球企業(yè)，都在適應(yīng)新的環(huán)境以保持競爭力，甚至是將制造業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到不受美國關(guān)稅影響的國家。此外，國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）還預(yù)測，2019年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備的銷量額下降超過10%，該市場將在2020年復(fù)蘇，并在2021年創(chuàng)下新高。

下文提要

為了進行市場分析和預(yù)測，我們將全球激光市場劃分為六大細分市場，每個細分市場包含多個技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域，這些領(lǐng)域可能會呈現(xiàn)出非常不同的市場狀況和結(jié)果。

這六大細分市場包括：

材料加工與光刻市場：包括用于所有類型金屬加工（焊接、切割、退火、鉆孔）的激光器；用于半導(dǎo)體和微電子制造（光刻、刻劃、缺陷修復(fù)、鉆孔）的激光器；用于所有材料打標(biāo)的激光器；以及用于其他材料加工（如切割和焊接有機物、快速成型、微加工和光柵制造）的激光器。 通信與光存儲市場：包括用于電信、數(shù)據(jù)通信和光存儲應(yīng)用的所有激光二極管，包括用于光放大器的抽運源。 科研與軍事市場：包括用于基礎(chǔ)研發(fā)的激光器，如大學(xué)和國家實驗室；以及用于新興和現(xiàn)有軍事應(yīng)用的激光器，如測距儀、照明器、紅外對抗和定向能武器研究。 醫(yī)療與美容市場：包括所有用于眼科（包括屈光手術(shù)和光凝固術(shù)）、外科、牙科、治療、皮膚、脫毛和其他美容應(yīng)用的激光器。 儀器儀表與傳感器市場：包括生物醫(yī)學(xué)儀器、分析儀器（如光譜儀）、晶圓和掩模檢驗工具、計量工具、水平儀、光學(xué)鼠標(biāo)、手勢識別、激光雷達、條形碼閱讀器和其他傳感器中使用的激光器。 娛樂、顯示與打印市場：包括用于燈光表演、游戲、數(shù)字影院、前后投影儀、微型投影儀和激光指示器中的激光器；還包括用于商業(yè)印前系統(tǒng)和照片處理的激光器；以及用于消費者和商用的傳統(tǒng)激光打印機中的激光器。

下文內(nèi)容，主要由Allen Nogee、Jeff Hecht及Barbara Gefvert撰寫提供：

Allen Nogee——市場研究公司Strategies Unlimited激光行業(yè)分析師，將提供2019年六大細分市場的市場分析以及2020年預(yù)測，以及顯示收入趨勢的圖表。Jeff Hecht——Laser Focus World特約編輯，將提供影響通信投資的一些主要項目。Barbara Gefvert——BioOptics World主編，將提供醫(yī)療和美容激光器領(lǐng)域的主要技術(shù)與商業(yè)趨勢。

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激光器與光源：

激光器細分市場回顧與展望

文/Allen Nogee，Laser Markets Research總裁

材料加工與光刻市場

包括用于所有類型金屬加工（焊接、切割、退火、鉆孔）的激光器；用于半導(dǎo)體和微電子制造（光刻、刻劃、缺陷修復(fù)、鉆孔）的激光器；用于所有材料打標(biāo)的激光器；以及用于其他材料加工（如切割和焊接有機物、快速成型、微加工和光柵制造）的激光器。

圖2：材料加工與光刻市場

總體而言，2019年對于用于材料加工領(lǐng)域的激光器來說，并不是一個好年頭（見圖2）。2019年我們面臨著兩個不可回避的問題：對進出口美國的產(chǎn)品征收各種關(guān)稅，以及中國激光器公司的競爭力日益增強。

盡管來自中國激光器公司的競爭已經(jīng)不是什么新鮮事兒，但是最近有越來越多的中國激光器公司如雨后春筍般涌現(xiàn)，并且其光纖激光器的功率水平也在不斷攀升。曾經(jīng)，中國廠商生產(chǎn)的光纖激光器，其功率水平大多局限在打標(biāo)應(yīng)用的級別；但是在過去的幾年中，中國生產(chǎn)的光纖激光器的功率更多地處于2~6 kW的范圍，而這些產(chǎn)品將能滿足千瓦級材料加工領(lǐng)域的很大一部分業(yè)務(wù)需求。隨著中國公司能夠廣泛提供更高功率的光纖激光器產(chǎn)品，已經(jīng)導(dǎo)致光纖激光器價格急劇下跌，其中一些地區(qū)的平均售價在一年內(nèi)就下降了25%甚至更多。

雖然中國光纖激光器的崛起對于中國以外的激光器公司而言非常不利，但這還不是最糟糕的影響因素。美國最近對進口產(chǎn)品征收的貿(mào)易關(guān)稅和其他國家（主要是中國）回擊性地征收類似關(guān)稅，已經(jīng)對正常的激光貿(mào)易產(chǎn)生了巨大影響。盡管像IPG和通快這樣的大型激光公司有能力將制造業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到其他國家以避免關(guān)稅，但是一旦將激光制造業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到其他國家，同時也可能伴隨著其他負面影響，如增加的稅收、更高的運費以及更高的勞動力成本。較小型的激光器制造商往往別無選擇，只能接受關(guān)稅，而這極有可能會對他們的業(yè)務(wù)帶來嚴(yán)重打擊。

就應(yīng)用層面而言，2019年銷售的用于材料加工的激光器中，焊接應(yīng)用市場的表現(xiàn)超過切割市場?？傮w而言，6 kW及以上的大功率激光器增長最為強勁，尤其是在焊接領(lǐng)域。這無疑對于中國以外的公司是個利好，因為目前中國制造商還難以在更高功率水平上生產(chǎn)高質(zhì)量的激光器。然而在未來幾年，這種情況將會改變。

用于增材制造的激光器在2019年表現(xiàn)不佳，當(dāng)然其在2018年的表現(xiàn)也不算太好。這些激光3D打印機大多是由歐洲公司制造的，而增材制造這一細分市場以及歐洲許多地區(qū)在2019年表現(xiàn)疲弱。2019年，用于半導(dǎo)體和PC板制造的激光器表現(xiàn)相對強勁，但有許多跡象表明，這一市場領(lǐng)域也正在衰減。2019年用于太陽能制造的激光器表現(xiàn)疲軟，因為中國是太陽能電池板的主要消費國，而且中國經(jīng)濟的疲軟影響了太陽能市場的增長。

我們看到，2020年光刻市場將會呈現(xiàn)相對強勁的發(fā)展，因為這類激光器需求的增長，大多與極紫外（EUV）的部署有關(guān)，而無論半導(dǎo)體業(yè)務(wù)是否出現(xiàn)暫時低迷，EUV部署應(yīng)該都會發(fā)生。2020年的材料加工市場更難預(yù)測。如果貿(mào)易關(guān)稅放松，特別是針對中國的關(guān)稅，激光器的銷售可能會有所反彈；但是中國制造的低成本光纖激光器的過剩，也將在未來幾年對價格產(chǎn)生負面影響。

通信與光存儲市場

包括用于電信、數(shù)據(jù)通信和光存儲應(yīng)用的所有激光二極管，包括用于光放大器的抽運源。

圖3：通信與光存儲市場

2019年，來自通信市場的激光器收入下降，這一細分市場也是受到中國貿(mào)易關(guān)稅負面影響最大的市場（見圖3）。2018年，來自通信市場的激光器收入在多年的市場周期中觸底，但當(dāng)時我們曾認為2019年將是一個上升年份。然而不幸的是，中國的貿(mào)易關(guān)稅對通信市場造成重創(chuàng)，使得該市場的復(fù)蘇難以實現(xiàn)。

事實上，來自通信市場的激光器收入是非常具有周期性的，因為該細分市場與全球范圍內(nèi)新的、大規(guī)模通信網(wǎng)絡(luò)的部署趨于同步。2017年和2018年，大多數(shù)4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)部署已經(jīng)完成，而2019年是5G網(wǎng)絡(luò)開始加速發(fā)展的一年。正常而言，這一細分市場仍然遵循通信市場的發(fā)展規(guī)律，但是由于中國關(guān)稅的增加，使得一些設(shè)備的部署被推遲。

我們認為，2020年來自通信市場的激光器收入，至少應(yīng)該達到平均水平，因為即使中國經(jīng)濟有所放緩，5G仍將繼續(xù)加速增長，并且不太可能有什么因素能推遲這一增長，除非再次出現(xiàn)經(jīng)濟大衰退。

至于光存儲市場，對于激光器的應(yīng)用前景繼續(xù)暗淡。DVD、CD和藍光媒體的銷售額繼續(xù)下降，更多基于云和流媒體的解決方案，正在取代對大容量本地存儲的需求。熱輔助磁記錄（HAMR，利用激光來增加磁介質(zhì)的存儲容量）再次被推后，希捷16 TB 3.5英寸HAMR產(chǎn)品可能有望在今年上市。西部數(shù)據(jù)公司已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向微波輔助磁記錄（MAMR）技術(shù)，這是一種與HAMR類似的技術(shù)，但不使用激光。至于HAMR最終能否實現(xiàn)商用這個問題，有誰會在意呢？

科研與軍事市場

包括用于基礎(chǔ)研發(fā)的激光器，如大學(xué)和國家實驗室；以及用于新興和現(xiàn)有軍事應(yīng)用的激光器，如測距儀、照明器、紅外對抗和定向能武器研究。

圖4：科研與軍事市場

2019年，全球科研用激光器支出略有增長（見圖4）。雖然美國政府減少了科研用激光器的支出，但是中國政府在這一領(lǐng)域的支出增加，抵消了美國支出的減少。歐洲市場盡管經(jīng)濟放緩，但2019年科研用激光器的支出與上年基本持平。企業(yè)領(lǐng)域在研發(fā)激光器方面的支出變化很大，一些公司用于研發(fā)的激光器支出越來越少，特別是臨近2019年底，隨著對經(jīng)濟衰退的擔(dān)憂，大多數(shù)企業(yè)的研發(fā)支出都在下降。

2018年，軍用激光器收入表現(xiàn)出色，但在2019年達到頂峰停滯增長。自從1983年美國前總統(tǒng)里根（Ronald Reagan）提出星球大戰(zhàn)激光導(dǎo)彈防御系統(tǒng)以來，美國一直試圖將激光用于軍事目的，但是大多數(shù)系統(tǒng)都極其昂貴，最終沒有成功。然而最近幾年，隨著無人機和類似小目標(biāo)的新威脅，小型定向能（DE）激光武器引起了美國軍方的新興趣。這些設(shè)備已經(jīng)在船上和陸地車輛上進行了測試，目前也在為小型飛機配備該武器。由于激光發(fā)射的是光而不是實彈，因此這些武器雖然制造成本高，但從長遠來看它們的操作成本較低。

預(yù)計未來幾年，軍用激光器的收入增長將保持高位。定向能激光武器被認為是應(yīng)對“無人機和其他越來越多被恐怖組織使用的小型飛機和船只”所帶來的威脅的完美解決方案。我們還預(yù)計，2020年中國用于研發(fā)的激光器經(jīng)費將增加，而在中國以外的地區(qū)，研發(fā)用激光器的支出將保持平穩(wěn)。

醫(yī)療與美容市場

包括所有用于眼科（包括屈光手術(shù)和光凝固術(shù)）、外科、牙科、治療、皮膚、脫毛和其他美容應(yīng)用的激光器。

圖5：醫(yī)療與美容市場

醫(yī)療與美容激光器市場在連續(xù)幾年實現(xiàn)超過10%的收入增長后，2019年該市場稍作喘息，收入增長放緩至6.7%，當(dāng)然這在2019年仍然是一個非?？捎^的增長幅度（見圖5）。這一細分市場的收入主要來自四大應(yīng)用領(lǐng)域：牙科、美容、眼科和外科。

在經(jīng)歷了2018年異常強勁的增長后，2019年用于牙科的激光器銷售額略有上升。雖然在牙科使激光器能為醫(yī)生和病人都帶來更多的便利性，但是保險公司卻遲遲不將這項費用納入醫(yī)保范圍，并且由于大多數(shù)牙科診所規(guī)模都較小，因此激光器的成本可能會高得令人望而卻步。

在FDA批準(zhǔn)了新的激光器用于前列腺手術(shù)后，2019年外科用激光器的收入表現(xiàn)極好。激光器在外科領(lǐng)域的應(yīng)用正在增長，因為激光通常可以提供更加精確的治療結(jié)果，而且與傳統(tǒng)外科工具不同，激光束本身并不傳播細菌。

在過去的三年里，準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)（LASIK）和其他眼科治療使用的激光器一直處于增長通道。這反映出許多地方經(jīng)濟狀況很好，而且有越來越多的人能夠負擔(dān)得起這種手術(shù)，因為在大多數(shù)情況下，這些手術(shù)都是自愿選擇的，并不是非做不可。當(dāng)然最近，我們確實也看到這一領(lǐng)域顯現(xiàn)出了一些放緩趨勢。

相比之下，美容用激光器的表現(xiàn)就不那么樂觀了。多年來，來自美容領(lǐng)域的激光器收入都有著非常不錯的表現(xiàn)，這不僅得益于低成本激光二極管的使用，也得益于傾向非手術(shù)治療的老齡化人群。然而2019年，來自該市場的激光器收入增長率，從以往的超過10%降至4%。中美貿(mào)易關(guān)稅很可能對該市場產(chǎn)生了一些負面影響，因為中美之間有著大量的美容激光器業(yè)務(wù)往來。另外，中國、歐洲和亞洲其他地區(qū)經(jīng)濟的放緩，也在一定程度上影響了該市場的增長。

未來，我們預(yù)計醫(yī)療美容激光器的收入增長將會放緩。這一細分市場的大多數(shù)增長，是由亞洲許多地區(qū)不斷增長的中產(chǎn)階級所驅(qū)動的，但是隨著這些地區(qū)的經(jīng)濟放緩，這種自發(fā)性的激光治療（特別是美容消費）可能會減少。

儀器儀表與傳感器市場

包括生物醫(yī)學(xué)儀器、分析儀器（如光譜儀）、晶圓和掩模檢驗工具、計量工具、水平儀、光學(xué)鼠標(biāo)、手勢識別、激光雷達、條形碼閱讀器和其他傳感器中使用的激光器。

圖6：儀器儀表與傳感器市場

儀器儀表與傳感器市場并不是一個很大的激光器應(yīng)用市場，但是這部分市場卻有著很高的增長潛力（見圖6）。這部分市場包括用于光譜學(xué)和流式細胞術(shù)的激光器、用于激光雷達的激光器，以及用于智能手機中的3D傳感功能的激光器。下面我們來看看為什么這一細分市場具有強大的增長潛力。

首先來看科學(xué)/醫(yī)學(xué)/犯罪傳感應(yīng)用。在過去的幾年中，廉價的激光二極管與低成本的強大處理能力相結(jié)合，催生了各種便攜式設(shè)備。這些便攜設(shè)備可用于快速安全篩查或威脅檢測（國土安全、機場篩查）、執(zhí)法（毒品和其他非法材料的識別）和快速純度或真實性測定（產(chǎn)品安全和摻假檢測、產(chǎn)品真實性檢測和防偽）應(yīng)用中。綜合2019年的數(shù)據(jù)，這些應(yīng)用約占該細分市場40%的份額。

第二個快速增長的應(yīng)用領(lǐng)域是激光雷達。激光雷達不僅能用于自動駕駛車輛，而且也開始用于商用汽車（如奧迪A8）、地理測繪、無人機導(dǎo)航和建筑施工等諸多領(lǐng)域。激光雷達的價格正在迅速下降，這使得該技術(shù)有望應(yīng)用到更多領(lǐng)域，盡管仍然有很多人不相信激光雷達、并且將永遠也不需要自動駕駛車。

第三個快速增長的應(yīng)用領(lǐng)域是垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）、邊緣發(fā)射激光二極管和3D傳感。使用激光器的傳感器的大批量應(yīng)用，可以追溯到2010年推出的第一款微軟Kinect（用于Xbox）。從那時起，應(yīng)用進一步拓展到激光測量和智能手機的激光測距。2017年，蘋果開始在iPhone手機中使用更多的激光器，包括實現(xiàn)一種名為Face ID的面部解鎖功能。蘋果的行為導(dǎo)致其他大多數(shù)手機制造商緊緊跟隨；直到2019年，安卓開發(fā)者才讓這項技術(shù)可靠地工作?？偟膩碚f，這一領(lǐng)域的收入和增長是所有感知領(lǐng)域最大的，未來幾年可能會翻一番。2019年，3D傳感激光器的收入僅有小幅增長，因為帶有3D傳感功能的安卓手機和中國手機增長緩慢。

2020年及以后，將有更多的智能手機采用傳感器技術(shù)，這將有助于這一細分市場的增長。然而，隨著全球經(jīng)濟的放緩，智能手機的購買也將放緩，這可能會對這一細分市場的收入產(chǎn)生負面影響。目前來看，激光雷達和其他自動駕駛汽車技術(shù)的應(yīng)用前景廣為看好，但這部分應(yīng)用市場相對較小。

娛樂、顯示和打印市場

包括用于燈光表演、游戲、數(shù)字影院、前后投影儀、微型投影儀和激光指示器中的激光器；還包括用于商業(yè)印前系統(tǒng)和照片處理的激光器；以及用于消費者和商用的傳統(tǒng)激光打印機中的激光器。

圖7：娛樂、顯示和打印市場

用于顯示和娛樂領(lǐng)域的激光器收入比其他細分市場都要少，但是在過去的幾年中，這一市場一直在增長（見圖7）。這部分市場主要包括三大激光應(yīng)用領(lǐng)域：燈光表演、商業(yè)和家庭電視及投影儀，以及電影院使用的電影放映系統(tǒng)。

經(jīng)過幾年的增長，激光燈光表演市場在2019年遭受重創(chuàng)。許多用于燈光表演的激光器都來自中國，而受中美貿(mào)易關(guān)稅的影響，導(dǎo)致這些激光器的成本大幅增加。用于燈光表演的激光器約占娛樂顯示市場30%的份額。

對于商用和家用電視及投影儀市場，隨著激光器逐漸被應(yīng)用到更多的商用投影儀以及短距離電視投影儀中，這個應(yīng)用領(lǐng)域一直在增長。最近LG、海信和索尼都推出了這類高端產(chǎn)品。

該細分市場中最大的激光應(yīng)用、也是最有趣的應(yīng)用，即在商業(yè)電影院中使用激光器作為光源來代替氙燈。實現(xiàn)這一點通常有兩種方法：一種是使用紅、藍、綠激光混合在一起產(chǎn)生白光，另一種是使用藍色激光和黃色熒光輪產(chǎn)生全彩色光譜。RGB激光器通常用于大型劇院，而激光熒光粉通常用于多幕影院。中國一直在推動這一市場的發(fā)展，僅2018年一年中國就建造了9000多個激光放映屏幕，在這一點上已經(jīng)超過了美國。

2020年，中國正在建設(shè)的激光數(shù)字影院數(shù)量可能會繼續(xù)增加，但有跡象表明，市場已經(jīng)飽和。用于電視機和投影儀的激光器將繼續(xù)增長，特別是在價格迅速下降的情況下。2019年，中美貿(mào)易關(guān)稅對激光燈光表演市場產(chǎn)生了負面影響，2020年這種影響可能會繼續(xù)存在。

2

通信用激光器：

新一輪網(wǎng)絡(luò)浪潮正在不確定性中來臨

文/Jeff Hecht

電信是一項全球性業(yè)務(wù)，美國和中國這兩個最大參與者之間令人不安的貿(mào)易關(guān)系，正使得2020年的開局變得撲朔迷離。兩年前，太平洋光纜網(wǎng)（PLCN）以每秒144兆兆位的創(chuàng)紀(jì)錄傳輸能力而備受矚目，但是該網(wǎng)與美國網(wǎng)絡(luò)連接的最終審批，不得不由于安全問題而停滯。

該跨太平洋光纜網(wǎng)于2019年開始服務(wù)，在香港和洛杉磯之間使用C波段和L波段的鉺光纖放大器，每6個光纖對承載24 Tbits/s的數(shù)據(jù)傳輸率，傳輸距離超過12000 km。Facebook和Google是該項目的合作伙伴，雙方都擁有光纜中的一個光纖對。在這個價值3億美元的系統(tǒng)中，剩下的4個光纖對歸中國第四大電信公司——彭博士電信傳媒集團所有。

2018年1月，美國國土安全部要求美國聯(lián)邦通信委員會在完成安全審查之前，推遲批準(zhǔn)該光纜與美國網(wǎng)絡(luò)一起投入運營。美國聯(lián)邦通信委員會在2019年12月表示，安全審查仍在進行中，但在2019年9月底，已經(jīng)允許該光纜的施工和測試持續(xù)180天，直至2020年3月。據(jù)悉，安全方面的擔(dān)憂是基于彭博士電信傳媒集團與中國政府的合同，包括北京警方的一個光纖監(jiān)控系統(tǒng)，以及華為作為主要供應(yīng)商的顧慮。

截至發(fā)稿時間，太平洋光纜的命運仍有待確定。跨太平洋的通訊流量繼續(xù)快速增長，而阻止使用幾乎完工的主要國際光纜，將產(chǎn)生潛在的政治和商業(yè)影響。

寬帶傳輸、光纖到戶和5G

盡管無線運營商大力推廣5G，但其部署也存在著不確定性。美國聯(lián)邦通信委員會以安全問題為由，禁止無線運營商使用聯(lián)邦補貼從華為和中興購買電信設(shè)備。重要的問題仍然是關(guān)于其技術(shù)實施的。

5G作為下一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)，旨在提高更廣泛用戶的帶寬，包括物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛車輛、移動視頻和游戲。終端用戶最終將在大氣具有高吸收率的超過26千兆赫的頻率上，獲得大部分額外的無線帶寬，因此將需要更多的基站，并且要更接近終端用戶。

如今，光纖被廣泛用于從服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)到蜂窩基站的“回程”應(yīng)用中，隨著帶寬的增加，它應(yīng)該更接近家庭用戶。然而，在基站上安裝高增益自適應(yīng)天線，可以擴展高頻固定無線通信的范圍，因此光纖可能不必一直延伸到家中才能提供5G寬帶。

到目前為止，光纖到戶或到大樓已經(jīng)吸引了東亞地區(qū)和一些小國的大多數(shù)客戶。例如，新加坡90%的家庭使用光纖到戶服務(wù)，韓國的比例為80%，日本為70%，中國為60%，烏拉圭和拉脫維亞的比例超過50%。來自FTTH歐洲委員會的數(shù)據(jù)顯示，相比之下，美國和較大的歐盟國家在這方面則相對落后，只有15%的家庭購買光纖服務(wù)。

CRU集團首席分析師Richard Mack表示，這一差異反映出，美國和五個主要歐盟國家的家庭中，只有大約40%的家庭使用光纖，而購買光纖服務(wù)的家庭則更少。相比之下，有線電視系統(tǒng)在這兩個地區(qū)都頗具競爭力，40%的美國家庭購買寬帶有線電視服務(wù)。在一些歐洲市場，光纖連接至一個鄰近的節(jié)點，家庭通過增強型VDSL與之相連。

美國聯(lián)邦政府和地方政府、公用事業(yè)公司和其他團體，正在努力將光纖擴展到家庭系統(tǒng)，特別是在鄉(xiāng)村地區(qū)。在美國，光纖寬帶協(xié)會（Fiber Broadband Association）正在開展活動，致力于將全光纖網(wǎng)絡(luò)擴展到大多數(shù)家庭中，該協(xié)會首席執(zhí)行官Lisa Youngers表示，“在未來10年中，通過額外投入700億美元，有可能讓美國90%的家庭享用光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

用于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的激光骨干網(wǎng)

從計劃中的近地軌道來看，衛(wèi)星間激光鏈路將在通信衛(wèi)星群中發(fā)揮重要作用，這些衛(wèi)星群為全球一半的人口提供寬帶服務(wù)，而全球光纖網(wǎng)絡(luò)仍然無法覆蓋這些人口。這項技術(shù)正在迅速到來。2019年，號稱硅谷鋼鐵俠的傳奇企業(yè)家埃隆·馬斯克（Elon Musk）的SpaceX公司，為其Starlink系統(tǒng)發(fā)射了兩批60顆測試衛(wèi)星。激光發(fā)射器制造商德國Mynaric AG公司的Paul Cornwell介紹說，第一批搭載激光發(fā)射器用于空間通信的測試衛(wèi)星，可能將于今年晚些時候部署。

這個想法是在近地軌道上運行成百上千個小型衛(wèi)星，這些衛(wèi)星將以編隊的方式運行，為世界各地的地面站提供互聯(lián)網(wǎng)連接。其目標(biāo)是使目前通信服務(wù)較差的地區(qū)能夠接入寬帶服務(wù)，包括非洲和南美的大部分地區(qū)、中亞、北美中部鄉(xiāng)村地區(qū)和北極地區(qū)。與地面的連接鏈路可以通過微波或激光實現(xiàn)，但大多數(shù)計劃中的系統(tǒng)將使用激光鏈路在衛(wèi)星之間傳輸數(shù)據(jù)。該網(wǎng)絡(luò)將通過一系列衛(wèi)星間的激光鏈路，將數(shù)據(jù)路由到目的地。由于衛(wèi)星在距地面數(shù)百公里的軌道上運行，通過空間傳輸?shù)男盘栄舆t可能比地面光纜要低，也比對地同步軌道上的衛(wèi)星要低得多。除了傳輸數(shù)據(jù)（最初為每秒10千兆比特）外，激光鏈路還有助于保持衛(wèi)星之間光束的正確對準(zhǔn)，以及保證衛(wèi)星在正確的軌道上的運行。

目前已經(jīng)有超過30家公司宣布了這種小型衛(wèi)星計劃。最具雄心壯志的當(dāng)屬SpaceX公司，該公司已經(jīng)申請將多達42000顆衛(wèi)星送入軌道。亞馬遜和波音已經(jīng)宣布發(fā)射數(shù)千顆衛(wèi)星，另有很多公司計劃發(fā)射數(shù)百顆衛(wèi)星。SpaceX計劃在每個衛(wèi)星上使用四個激光發(fā)射器。

第一個商用衛(wèi)星間鏈路由德國Tesat Spacecomm公司部署，其將低軌道成像衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降厍蛲杰壍馈ynaric公司正在生產(chǎn)激光發(fā)射器，用于連接低軌道衛(wèi)星，該公司與一家不愿公開身份的客戶簽訂了一份合同，其將為這家客戶提供多臺設(shè)備用于在軌道中進行驗證性測試。這些測試對確保系統(tǒng)能夠滿足衛(wèi)星運行和通信的要求至關(guān)重要，預(yù)計測試將于今年開始。Paul Cornwell說，“2020年，我們將有望看到第一顆帶有衛(wèi)星間激光鏈路的運行衛(wèi)星服務(wù)終端用戶?！边@將是一項新技術(shù)的快速起飛。

恢復(fù)使用多模光纖

學(xué)校、醫(yī)院、工廠和軍事基地正在使用新的光束整形技術(shù)，通過傳統(tǒng)多模光纖傳輸10 Gigabit/s的信號，以此來節(jié)省資金。法國Cailabs公司首席執(zhí)行官Jean Francois Morizur表示：“在傳統(tǒng)的漸變折射率光纖中，經(jīng)過幾百米的傳輸距離后，數(shù)據(jù)傳輸率只能達到100 Megabit/s。新的光束整形技術(shù)，可以將99.5%的光從單模光源耦合到漸變折射率光纖的多種模式中的一個。然后，光在該模式下保持長達10 km，從而避免了通常限制漸變折射率光纖傳輸范圍的模式色散。然后，用一個匹配的耦合器從該模式中提取光。

Morizur介紹說，到目前為止，Cailabs公司已經(jīng)安裝了超過4 km的這種光纖傳輸系統(tǒng)，下一步是將數(shù)據(jù)速率提升到100 Gbit/s。該系統(tǒng)還可以支持波分復(fù)用。Cailabs公司的大部分業(yè)務(wù)都在歐洲，2019年11月，Cailabs與Exclusive Networks公司簽署了一份協(xié)議，目的是在美國和加拿大市場推廣該系統(tǒng)。然而，Richard Mack提醒說，網(wǎng)絡(luò)運營商通常更喜歡符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。

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醫(yī)療與美容用激光器：

全球市場呈現(xiàn)出不斷增長的需求態(tài)勢

文/Barbara Gefvert，BioOptics World主編

Lasertel公司發(fā)布的關(guān)于“全球激光醫(yī)療/美容市場”的年度白皮書中，第一大要點就是：雖然技術(shù)進步和隨之而來的治療成本降低，正在驅(qū)動激光醫(yī)療美容市場以兩位數(shù)的復(fù)合年均增長率增長，但到目前為止，這一增長背后最大的驅(qū)動因素是“消費者對激光皮膚治療的需求激增”。

該白皮書中給出了激光皮膚治療需求爆增的四個原因：

消費者對激光美容治療更對的認可和接受。越來越多的激光脫毛、激光美膚和其他基于激光的治療服務(wù)得到了消費者的認可，認為它們是經(jīng)濟、高效的服務(wù)。消費者可支配收入的增加。收入的增加和激光治療成本的下降，意味著激光治療正在走向更廣泛的受眾。 生活方式的改變。閑暇時間的增加以及閑暇時間度過方式的轉(zhuǎn)變，也促進了消費需求。 醫(yī)療旅游。機票價格的降低，促使很多人到國外旅游并順便接受治療，一些國家還建造了專門的、類似度假勝地的美容治療設(shè)施。

這篇題為《美容激光器市場前景展望：2019年醫(yī)療設(shè)備制造商的機會在哪里？》的白皮書稱，到2024年，全球醫(yī)療美容市場（包括所有技術(shù)）將超過210億美元；到2026年，激光美容在整個醫(yī)療美容市場中所占據(jù)的市場份額，將以10.8%的復(fù)合年均增長率增長，達到19.3億美元。事實上，在美容治療方面，更小、更節(jié)能的半導(dǎo)體激光器已經(jīng)在很大程度上取代了氣體激光器，這一點至關(guān)重要。半導(dǎo)體行業(yè)持續(xù)不斷的進步，讓半導(dǎo)體激光器的發(fā)展直接獲益；而美容行業(yè)的激烈競爭，推動了對這些采用更先進技術(shù)的新型臨床儀器的需求。

Lasertel公司表示，雖然美容激光器市場的大部分收入來自北美，但是亞太地區(qū)對激光皮膚治療的需求增長最快，在過去的三年中增長了20%以上。隨著一些國家（如日本）繼續(xù)放寬美容激光管理條例，預(yù)計這一高速增長率將會持續(xù)下去。消費者對激光治療態(tài)度的轉(zhuǎn)變，也推動了歐洲、中東和非洲的激光治療市場實現(xiàn)了16%的年增長。Lasertel預(yù)計，一旦供需達到相互匹配的水平，歐洲市場將會基本穩(wěn)定保持住上述增長率，但是中東和非洲市場的發(fā)展情況則會受到經(jīng)濟波動的阻礙，這兩個市場也是兩個重要的未開發(fā)市場。

IPG公司首席執(zhí)行官兼董事會主席Valentin P. Gapontsev，在其2019年9月30日結(jié)束的財報中表示，IPG醫(yī)療激光器業(yè)務(wù)的銷售額比去年增長了近一倍，增長的主要驅(qū)動力源于FDA批準(zhǔn)了其銩光纖激光解決方案在泌尿外科中的應(yīng)用。

激光眼科治療的爭論

2018年12月，美國一名35歲的氣象女主播、也是兩個孩子的媽媽自殺。據(jù)說這起自殺事件與她做過小切口晶狀體摘除（SMILE）手術(shù)有關(guān)，這種手術(shù)是激光輔助原位角膜磨鑲術(shù)（LASIK）的一種變體。手術(shù)非但沒有改善她的視力，反而導(dǎo)致她視力下降。2019年初，大量新聞報道開始質(zhì)疑激光矯正視力的安全性。報道中不乏其他人在接受激光眼科治療后，因為飽受慢性、衰弱性眼痛的折磨而自殺的案例。報道中也再次重申了前美國FDA眼科設(shè)備司診斷和外科設(shè)備處處長Morris Waxler博士的觀點，他領(lǐng)導(dǎo)了于1999年批準(zhǔn)LASIK的團隊。十多年來，Waxler一直對這一批準(zhǔn)表示遺憾，并呼吁提高關(guān)于這類手術(shù)的風(fēng)險和不良后果的透明度。

很難說這樣的新聞報道是否會對激光眼科治療的需求產(chǎn)生影響。正如Allen Nogee在前文中所報道的，激光在眼科治療中的應(yīng)用（包括視力矯正手術(shù)）在過去幾年中有所增長，但最近出現(xiàn)放緩。

另外一個積極的消息是，在《柳葉刀》雜志（The Lancet）上發(fā)表的一項研究中，比較了選擇性激光小梁成形術(shù)（2001年獲得FDA批準(zhǔn)）與使用滴眼液治療高眼壓和青光眼的療效。研究得出的結(jié)論是：這種無痛激光手術(shù)具有良好的安全性，在一次門診中就能提供有效的治療。

并購行為

盡管2019年對于“醫(yī)療和美容激光市場的收購行為”而言，并不是一個重要年份，但這一年依然用三起并購畫上了句號。

Lumibird集團旗下子公司Quantel Medical于2019年9月宣布收購斯洛文尼亞Opotek Medical公司，后者專門為醫(yī)療應(yīng)用開發(fā)光學(xué)和激光解決方案。Quantel Medical公司表示，這項收購為兩家公司“通過OEM合同開發(fā)和供應(yīng)用于Quantel眼球前房激光器的器件”的長期合作搭建了橋梁，雙方的合作將為治療繼發(fā)性白內(nèi)障和青光眼提供創(chuàng)新的解決方案。Lumibird集團董事長兼首席執(zhí)行官Marc Le Flohic說：“我們不僅在進一步加強眼科激光治療產(chǎn)品的范圍，而且還在為一些具有發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用（如皮膚病治療或關(guān)節(jié)臂耳鼻喉科手術(shù)）提供更多OEM解決方案?！?

2019年10月，AngioDynamics公司（一家為血管通路、外周血管疾病和腫瘤治療提供微創(chuàng)醫(yī)療設(shè)備的廠商）宣布以6600萬美元的價格收購以色列Eximo Medical 公司。這項收購將使AngioDynamics獲得Eximo專有的用于治療外周動脈疾?。≒AD）的355nm激光技術(shù)，從而進一步擴大其血管動力學(xué)干預(yù)和治療（VIT）產(chǎn)品組合。AngioDynamics公司總裁兼首席執(zhí)行官Jim Clemmer說：“市場已經(jīng)成熟到可以進一步顛覆創(chuàng)新的地步，而且這種激光技術(shù)為醫(yī)生提供的精確性、安全性和效率水平，實際上是為傳統(tǒng)粥樣硬化切除設(shè)備提供了一種完全不同的替代品?！睋?jù)報道，Eximo的激光器能提供高功率短脈沖激光能量，且不損害其光纜的完整性，這代表了一種技術(shù)突破。此次收購實現(xiàn)了關(guān)鍵的多功能性，并有望將應(yīng)用拓展到“血管內(nèi)和其他地方”。

圖8：AngioDynamics公司宣布收購以色列Eximo Medical 公司，包括其專有的用于治療外周動脈疾?。≒AD）的355nm激光技術(shù)，這項技術(shù)憑借其精確性、安全性和高效性，有望取代傳統(tǒng)的粥樣硬化切除設(shè)備。

2019年11月，婦女健康技術(shù)制造商Hologic公司出售了其兩年前收購醫(yī)療美容激光公司Cynosure后創(chuàng)建的子公司。私人股本公司Clayton,Dubilier&Rice以1.38億美元收購了Cynosure，這個價格還不到當(dāng)初Hologic所支付的16億美元的1/10。Hologic首席執(zhí)行官Steve MacMillan在一份聲明中表示：“自從2017年收購Cynosure以來，它的表現(xiàn)就大大低于我們的預(yù)期?！盋ynosure表現(xiàn)不佳的部分原因是，F(xiàn)DA于2018年對基于能量的陰道年輕化治療發(fā)出警告，并決定不批準(zhǔn)Cynosure的MonaLisa Touch激光系統(tǒng)用于該應(yīng)用。據(jù)《波士頓環(huán)球報》報道，對此，Cynosure不得不將該產(chǎn)品的營銷范圍縮小，并暫時取消另一款類似產(chǎn)品。

FDA的指導(dǎo)和批準(zhǔn)

2019年，F(xiàn)DA涉及激光器的活動包括：2019年5月初，發(fā)布關(guān)于“用于醫(yī)療和美容應(yīng)用的激光設(shè)備的國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)相沖突”的指導(dǎo)意見。該出版物解釋說，由于FDA已確定符合國際電工委員會（IEC）標(biāo)準(zhǔn)會提供充分的保護，因此該機構(gòu)不打算對符合某些IEC條款的制造商強制執(zhí)行自己的要求。FDA打算最終將其要求與IEC達成一致，以提供一套通用的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。

這一年，F(xiàn)DA還批準(zhǔn)了大量激光產(chǎn)品在美容和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。

2019年4月，日本Nipro公司旗下的Infraredx公司，宣布通過FDA 510（k）認證，從而能擴大其Makoto血管內(nèi)成像系統(tǒng)的適應(yīng)癥。這項批準(zhǔn)是基于對44個地點的1563名患者進行研究的結(jié)果。這項工作表明，使用近紅外光譜（NIRS）檢測脂質(zhì)核心斑塊（LCP），結(jié)合血管內(nèi)超聲（IVUS）技術(shù)，可以識別出患者和冠狀動脈斑塊是否處于發(fā)生重大不良心臟事件（MACE）的高風(fēng)險中。紐約長老會醫(yī)院/哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)中心心血管研究和教育主任Gregg W.Stone博士說，這項技術(shù)有望開發(fā)新的治療方法，改善高危患者的病情診斷。

2019年7月，Erchonia公司獲得510（k）認證，將其用于“暫時緩解慢性傷害性肌肉骨骼疼痛”的FX635弱激光治療儀推向市場。Erchonia 在向255名患者提交雙盲和安慰劑對照臨床試驗結(jié)果后，獲得 FDA 批準(zhǔn)。使用 FX 635治療的患者，在治療后平均疼痛減輕49%。沒有其他治療方法與激光治療一起使用。

Erchonia副總裁Charlie Shanks指出，F(xiàn)DA的所有其他許可證都是針對身體特定部位的，而且“現(xiàn)在Erchonia的治療儀，是唯一基于一級臨床數(shù)據(jù)的適用于全身的產(chǎn)品?！辈贿^，該許可證還是基于該公司之前的慢性頸肩痛（2002年）、足底筋膜炎疼痛（2014年）和腰痛（2018年）臨床試驗批準(zhǔn)的。

Erchonia公司將其結(jié)果與2018年美國醫(yī)學(xué)會雜志（JAMA）發(fā)表的SPACE隨機臨床試驗結(jié)果進行了比較。后者比較了阿片類和非阿片類（主要是NSAIDS）藥物治療全身慢性肌肉骨骼疼痛的效果。這項研究顯示，在三個月內(nèi)，阿片類藥物和非阿片類藥物治療的疼痛減少率分別只有20%和26%。而且這項研究還實施了許多輔助治療，如運動、物理治療和脊椎按摩護理。相比之下，Erchonia FX 635治療儀的疼痛減少率高達49%。

2019年10月，Erchonia宣布通過第二個FDA 510（k）認證：這一次批準(zhǔn)了其EVRL紫光激光治療產(chǎn)品的上市。該產(chǎn)品用于暫時緩解頸部和肩部的慢性肌肉骨骼疼痛。Erchonia指出，紫光以前只用于皮膚病治療。一項測定EVRL治療有效性的研究表明，在不使用輔助療法的情況下,測試用EVRL治療13分鐘的效果。FDA預(yù)先設(shè)定：如果個體受試者的疼痛減輕30%以上，就認為這項治療是成功的。測試結(jié)果表明，所有受試者都感受到了疼痛的減輕（平均減輕50%），許多受試者還報告了活動范圍的增加?！白屟芯拷Y(jié)果更加令人印象深刻的是：這些受試者的慢性疼痛已經(jīng)持續(xù)了6年以上，僅用Erchonia EVRL激光儀治療一次，他們的疼痛就明顯減輕了?！盓rchonia公司總裁Steven Shanks說道。

圖9：Erchonia宣布獲得第二個FDA 510（k）認證，批準(zhǔn)其用于暫時緩解頸部和肩部的慢性肌肉骨骼疼痛的EVRL紫光激光治療產(chǎn)品上市。在一項旨在確定EVRL有效性的研究中，即使是患有慢性疼痛6年以上的患者，僅用EVRL治療一次，疼痛就能明顯減輕。

2019年9月，LAP LLC公司宣布其Apollo MR3T成為同類產(chǎn)品中第一款（也是迄今為止唯一一款）獲得FDA 510（k）認證的產(chǎn)品。兼容磁共振的激光用于在放射治療前，對患者進行高精度定位。Apollo MR3T可作為一個單一激光源或定制的激光橋。

同樣在2019年9月，韓國醫(yī)療器械公司W(wǎng)ONTECH宣布FDA批準(zhǔn)了其Holinwon Prima（據(jù)稱是韓國開發(fā)的第一款鈥激光醫(yī)療設(shè)備）用于前列腺增生（BPH）治療、內(nèi)窺鏡手術(shù)治療脊髓疾病（如突出的髓核和消除尿路結(jié)石）等應(yīng)用中。WONTECH公司與首爾國立大學(xué)醫(yī)院（SNUH，該醫(yī)院是一家全球性的Ho:LEP手術(shù)權(quán)威機構(gòu)）的Seung jun Oh教授共同開發(fā)了Holinwon Pro系列產(chǎn)品，并且正在向60個國家出口這些產(chǎn)品。

圖10：韓國WONTECH公司宣布，美國FDA批準(zhǔn)其Holinwon Prima（據(jù)報道是韓國研發(fā)的第一臺鈥激光醫(yī)療設(shè)備）用于前列腺增生（BPH）治療、椎間盤突出癥（HNP）等脊柱疾病的內(nèi)鏡手術(shù)以及尿路結(jié)石的清除。

2019年12月，全球牙科激光器領(lǐng)導(dǎo)者Biolase公司，宣布其Epic Hygiene通過FDA 510（k）認證。Epic Hygiene系統(tǒng)能讓牙醫(yī)提供微創(chuàng)且?guī)缀鯚o痛的非手術(shù)牙周炎治療，不僅能縮短治療時間，而且還能加快患者恢復(fù)速度。

雖然強生公司2019年10月獲得的FDA批準(zhǔn)不是針對激光產(chǎn)品的，但是這一批準(zhǔn)將直接影響激光治療：FDA批準(zhǔn)強生公司的iDESIGN Refractive Studio軟件應(yīng)用于波前引導(dǎo)PRK激光眼科手術(shù)。在“2019年美國眼科學(xué)會大會”上公布的最新臨床數(shù)據(jù)顯示，在術(shù)后6個月，該軟件幫助實現(xiàn)了：一是使99%的患者達到20/16或更好的雙眼未矯正視力；二是99%的受試者對自己的視力感到非常滿意。“這擴大了患者對真正個性化激光視力矯正的選擇，并為更廣泛地采用這項令人驚嘆的技術(shù)打開了大門?！盜nland Eye Institute總裁Christopher Blanton博士說道。

Conversion Labs公司表示已經(jīng)為其Shapiro MD Laser Cap System提交了510（k）認證申請。這是一種用于頭發(fā)再生的便攜式光生物調(diào)節(jié)裝置。Conversion Labs公司首席技術(shù)官兼首席運營官Stefan Galluppi表示，該產(chǎn)品旨在打造“美國臨床證明的最強健的防脫發(fā)產(chǎn)品”，并預(yù)計該產(chǎn)品將會“為未來12個月的收入增長做出積極貢獻”。

編者按

本文對2020年的預(yù)測，并未考慮新冠肺炎疫情對全球激光產(chǎn)業(yè)的影響。本文所有的觀點，僅代表Laser Focus World觀點，轉(zhuǎn)載供同行參考。接下來，我們將于近期推出《2020中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》簡版，并舉辦線上發(fā)布會，敬請關(guān)注本微信公眾號，獲取后續(xù)消息~

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