光学频率梳（Optical Frequency Comb，OFC）是一种通过锁模激光器产生的超短脉冲（飞秒量级）激光光源，其频率域内具有严格相等的频率间隔，形似梳齿，被誉为激光技术领域继超短脉冲激光后的又一重大突破。该技术广泛应用于光钟、激光测距、精密光谱分析、天文观测及量子操控等前沿领域，并逐步向工业检测、激光雷达和集成光学系统延伸。
根据QYResearch最新调研报告显示，2024年全球光学频率梳市场规模达0.53亿美元，预计2031年将增至0.94亿美元，2025-2031年复合增长率（CAGR）为8.3%。其中，基于飞秒锁模激光器的产品占据主导地位，而集成微腔频率梳技术因微型化与低功耗优势，成为工业与商业应用的重要增长点。
二、供应链结构与上下游分析
上游：核心部件依赖高精度制造
光学频率梳的上游主要包括锁模激光器、光学元件（如非线性晶体、光栅）及电子控制系统。其中，锁模激光器的性能直接决定频率梳的稳定性与精度，而高精度光学元件的制造技术长期被日本、德国企业垄断，导致中国企业在供应链中面临“卡脖子”风险。
下游：科研需求主导，工业应用加速渗透
当前，科学研究仍是光学频率梳的主要应用领域，占比超60%，但工业检测、激光雷达等场景的需求增速显著。例如，在半导体制造中，频率梳可用于纳米级精度测量；在自动驾驶领域，其高分辨率测距能力可提升激光雷达性能。预计到2030年，工业应用占比将提升至35%，成为市场增长的核心驱动力。
三、全球市场格局与主要生产商
区域市场分布
美洲市场：美国占据主导地位，2024年市场份额约45%，主要受益于科研机构（如NIST）与高科技企业（如谷歌、IBM）的密集投入。
欧洲市场：德国、法国合计占比约30%，依托马克斯·普朗克研究所等科研平台，推动工业级产品落地。
亚太市场：中国、日本合计占比约20%，其中日本企业（如Neoark）在工业检测领域表现突出，而中国企业受关税政策影响，出口占比从2022年的18%降至2024年的12%。
核心厂商竞争格局
全球光学频率梳市场呈现“欧美技术领先、亚太产能扩张”的格局：
Menlo Systems（德国）：全球市占率约25%，主导飞秒锁模激光器技术，与欧洲核子研究中心（CERN）合作开发高精度光钟。
IMRA America（美国）：市占率约18%，专注工业级频率梳，产品应用于半导体制造与航空航天领域。
TOPTICA（德国）：市占率约15%，通过并购Atseva强化微腔激光器技术，布局激光雷达市场。
中国企业：如Neoark（日本子公司，技术源自中国团队）在东南亚市场占比约8%，通过本地化生产规避关税壁垒。
四、政策环境与市场驱动因素
政策支持与贸易壁垒并存
美国：通过《芯片与科学法案》加大对精密测量技术的资助，同时对中国企业加征25%关税，限制高端光学元件出口。
中国：将光学频率梳列入《基础科研专项规划》，2023年科研资金投入同比增长22%，但企业出口仍面临供应链重构压力。
欧盟：《数字市场法案》要求光学频率梳数据本地化存储，倒逼企业建立区域制造中心。
技术迭代与成本下降
集成微腔频率梳技术的突破显著降低了系统复杂度与成本。例如，Menlo Systems最新产品体积缩小至传统设备的1/10，价格从50万美元降至20万美元，推动工业检测领域渗透率提升。预计到2028年，集成化产品占比将超50%。
五、市场趋势与行业前景预测
短期趋势（2024-2026年）
工业应用加速落地：随着半导体制造与自动驾驶需求爆发，工业级频率梳市场规模年增速将超15%。
中国企业供应链重构：通过“东南亚制造中心+本地化研发”模式，预计2026年中国企业全球市占率将回升至15%。
长期前景（2027-2031年）
医疗成像与光子芯片成新增长点：频率梳在光学相干断层扫描（OCT）中的分辨率优势，可推动医疗设备市场年增速达12%；而在光子芯片领域，其与硅光技术的融合将开启万亿级市场。
新兴市场崛起：印度、巴西等国科研投入增加，预计2031年贡献全球15%需求，成为厂商布局重点。
潜在风险
技术替代风险：连续波激光器与光子晶体光纤技术若实现突破，可能对频率梳市场形成冲击。
标准体系滞后：当前全球仅ISO/IEC发布3项频率梳标准，难以满足工业级产品快速迭代需求。
