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光学薄膜技术是一门交叉性很强的学科，它涉及到光电技术、真空技术、材料科学、精密机械制造、计算机技术、自动控制技术等领域。光学薄膜是一类重要的光学元件，它广泛地应用于现代光学光电子学、光学工程以及其他相关的科学技术领域。它不仅能改善系统性能(如减反、滤波)，而且是满足设计目标的必要手段。光学薄膜可分光透射，分光反射，分光吸收以及改变光的偏振状态或相位，用作各种反射膜，增透膜和干涉滤光片，它们赋予光学元件各种使用性能，对光学仪器的质量起着重要或决定性的作用。
科学家曾经预言21世纪是光子世纪。21世纪初光电子技术迅速发展，光学薄膜器件的应用向着性能要求和技术难度更高、应用范围和知识领域更广、器件种类和需求数量更多的方向迅猛发展。光学薄膜技术的发展对促进和推动科学技术现代化和仪器微型化起着十分重要的作用，光学薄膜在各个新兴科学技术中都得到了广泛的应用。
光学薄膜可以采用物理气相沉积（PVD)、化学气相沉积（CVD)和化学液相沉积（CLD）三种技术来制备。
PVD需要使用真空镀膜机，制造成本高，但膜层厚度可以精确控制，膜层强度好，目前已被广泛采用。在PVD法中，根据膜料气化方式的不同，又分为热蒸发、溅射、离子镀及离子辅助镀技术。其中，光学薄膜主要采用热蒸发及离子辅助镀技术制造，溅射及离子镀技术用于光学薄膜制造的工艺是近几年才开始的。
光学薄膜器件主要采用真空环境下的热蒸发方法制造，此方法简单、经济、操作方便。尽管光学薄膜制备技术得到长足发展，但是真空热蒸发依然是最主要的沉积手段，当然热蒸发技术本身也随着科学技术的发展与时俱进。在真空室中，加热蒸发容器中待形成膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸汽流，入射到固体（称为衬底或基片）表面，凝结形成固态薄膜的方法。
热蒸发的三种基本过程：由凝聚相转变为气相的相变过程；气化原子或分子在蒸发源与基片之间的运输，即这些粒子在环境气氛中的飞行过程；蒸发原子或分子在基片表面的沉积过程。
溅射指用高速正离子轰击膜料表面，通过动量传递，使其分子或原子获得足
够的动能而从靶表面逸出（溅射），在被镀件表面凝聚成膜。
与蒸发镀膜相比，其优点是：膜层在基片上的附着力强，膜层纯度高，可同时溅射不同成分的合金膜或化合物；缺点是：需制备专用膜料靶，靶利用率低。
溅射的方式有三种：二级溅射、三级/四级溅射、射频溅射。
离子镀兼有热蒸发的高成膜速率和溅射高能离子轰击获得致密膜层的双优效果，离子镀膜层附着力强、致密。离子镀常见类型:蒸发源和离化方式。
a、膜附着力强。这是由注入和溅射所致。
b、绕镀性好。原理上，电力线所到之处皆可镀上膜层，有利于面形复杂零件膜层的镀制。
c、膜层致密。溅射破坏了膜层柱状结构的形成。
d、成膜速率高。与热蒸发的成膜速率相当。
e、可在任何材料的工作上镀膜。绝缘体可施加高频电场。
在热蒸发镀膜技术中增设离子发生器—离子源，产生离子束，在热蒸发进行的同时，用离子束轰击正在生长的膜层，形成致密均匀结构(聚集密度接近于1)，使膜层的稳定性提高，达到改善膜层光学和机械性能。
离子辅助镀技术与离子镀技术相比，薄膜的光学性能更佳，膜层的吸收减少，波长漂移极小，牢固度好，该技术适合室温基底和二氧化锆、二氧化钛等高熔点氧化物薄膜的镀制，也适合变密度薄膜、优质分光镜和高性能滤光片的镀制。
化学气相沉积就是利用气态先驱反应物，通过原子、分子间化学反应的途径来生成固态薄膜的技术。
CVD一般需要较高的沉积温度，而且在薄膜制备前需要特定的先驱反应物，在薄膜制备过程中也会产生可燃、有毒等一些副产物。但CVD技术制备薄膜的沉积速率一般较高。
CLD工艺简单，制造成本低，但膜层厚度不能精确控制，膜层强度差，较难获得多层膜，还存在废水废气造成的污染问题，已很少使用。
用光学功能薄膜制成的种类繁多的光学薄膜器件，已成为光学系统、光学仪器中不可缺少的重要部件。其应用已从传统的光学仪器发展到天文物理、航天、激光、电工、通信、材料、建筑、生物医学、红外物理、农业等诸多技术领域。
分为：基本光学薄膜、控光薄膜、光学薄膜材料
基本光学薄膜是指能够实现分光透射、分光反射、分光吸收和改变光的偏振状态或相位，可用于各种反射膜、增透膜和干涉滤波片的薄膜，它赋予光学元件各种使用性能，对保证光学仪器的质量起到决定性的作。
减反膜是用来减少光学元件表面反射损失的一种功能薄膜。它可以有单层和多层膜系构成。单层膜能使某一波长的反射率为零，多层膜在某一波段具有实际为零的反射率。在应用中，由于条件和应用对象不同，其所用的减反膜的类型与诸多因素有关，例如基片材料、波长领域、所需特征及成本等。
为减少光的反射消耗，增大光线的透射率，常在玻璃的表面上沉积一层减反膜。其原理是光的干涉现象。只要膜的折射率小于玻璃基片的折射率，就能都实现光的减反射作用。
多层减反膜主要是为了改进单层减反膜的不足，进一步提高减反膜的效果，因而采用增加膜层层数的措施。
反射膜的作用与减反膜相反，它是要求把大部分或几乎是全部入射光反射回去。如光学仪器、激光器、波导管、汽车、灯具的反射镜，都需要沉积镀制反射薄膜。反射膜有金属膜和介质膜两种
金属反射膜具有很高的反射率和一定的吸收能力。金属高反射膜仅用于对膜的吸收损耗没有特殊要求的场合。
金属高反射膜的吸收损失较大，在某些应用中，如多光束干涉仪、高质量激光器的反射膜，就要求沉积低吸收、高反射的全介质高反射膜。
控光薄膜分为阳光控制膜、低辐射率膜、光学性能可变换膜三种。
在玻璃上镀上一层光学薄膜，使玻璃对太阳光中的可见光部分有较高的透射率，而对太阳光中的红外部分有较高的反射率，并对太阳光中的紫外线部分有很高的吸收率。将它制成阳光镀膜幕墙玻璃，就能保证白天建筑物内有足够的亮度等等
在玻璃的表面镀制一层低辐射系数的薄膜，称为低辐射率膜，俗称隔热膜，它对红外线有较高的反射率。
光学性能可变换膜是指物质在外界环境影响下产生一种对光反应的改变，在一定外界条件（热、光、电）下，使它改变颜色并能复原，这种变色膜是一类有广阔应用前景的光学功能材料。
金属和合金是较为广泛的薄膜，具有反射率高、截止带宽、中性好、偏振效应小以及吸收可以改变等特点，在一些特殊用途的膜系中，它们有特别重要的作用。
化合物是有重要用途并广泛应用的光学薄膜，主要有：卤化物、氧化物、硫化物和硒化物。
半导体材料在近红外和远红外区透明，是一类重要的光学薄膜材料。在光学薄膜中使用最普遍的半导体材料是硅和锗。
综合国内外光学及光学薄膜的研究现状，光学薄膜的研究呈现以下几个发展趋势：
1、继续重视对传统光学仪器中光学薄膜应用的研究和开发，提高薄膜的光学质量，研究大面积镀膜技术及其应用；
2、开发与新型精密光学仪器及光电子器件要求相适应的光学薄膜及其材料的制备方法，以满足现代光学、空间技术、军事技术和全光网络技术日益迫切的需要；
3、开发极端光谱条件下的光学薄膜，如超窄带密集型波分复用滤波片，软X射线膜，高功率激光膜等的制备技术；
4、开发与环境保护息息相关的“绿色光学薄膜”，实现光能与人类健康需要的相互协调；
5、研究光学薄膜的材料物理、成膜过程的原位观察，实现镀膜过程的自动控制和超快速低温镀膜。
时至今日，光学薄膜已获得很大的发展，光学薄膜的生产已逐步走向系列化、程序化和专业化，但是，在光学薄膜的研究中还有不少问题有待进一步解决，光学薄膜现有的水平还需要进一步提高。科学家曾预言21世纪是光子世纪，而光学薄膜作为传输光子并实现其各种功能的重要载体，必然会在光学、光电子学及光子学获得突破性发展的同时，得到进一步的繁荣和发展。
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光学仪器行业投资主体分析为行业内企业和私募基金
目前，行业内的投融资主体多为行业内公司和私募股权基金等。行业内公司通过投融资进行自身战略发展或进行业务的巩固或拓展;私募基金投资动因多为看好研究新型塑料薄膜制造方法或改良塑料薄膜研究的公司的未来发展前景，通过投资获得利润。
2015-2022年，我国光学仪器行业的投融资数量和规模呈先上升后下降趋势。根据对投融资事件的查询结果，2019年，行业的投资数量和投资金额达到峰值，全年光学仪器投资数量为5件，投资金额为5.28亿元。2021年投资金额下降至1.8亿元。
(注：数据查询时间为2022年3月23日，查询条件为“光学仪器”、“国内”，2020年暂无行业投融资事件。)
光学仪器行业内融资主体多为处于起步期的企业
截止至2022年，我国光学仪器行业内融资主体多为处于起步期的企业，其中A轮和Pre-A轮和天使轮占比较高，占比高达56%。
(注：数据查询时间为2022年3月23日，查询条件为“光学仪器”、“国内”。)
广东省和江苏省为光学仪器行业投融资重点区域
截止至2022年，根据IT桔子的查询结果，我国广东省和江苏省的光学仪器数量占比最高，其次为北京，行业内主要的投融资分布在经济较为发达地区。
(注：数据查询时间为2022年3月23日，查询条件为“光学仪器”、“国内”。)
光学仪器行业单笔投融资金额数量较大
总结来看，我国光学仪器行业的单笔投融资金额较大，披露的金额多在千万人民币以上，光学仪器因其所需精度较高，研发投资额较大。
——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国光学仪器行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
行业主要上市公司：迈瑞医疗(300760)、华大基因(300676)、迪安诊断(300244)、美康生物(300439)、鱼跃医疗(002223)等。
本文核心数据：医疗器械行业市场规模;医疗器械企业占比等
根据2021年3月国务院最新发布的《医疗器械监督管理条例》：医疗器械，是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、材料以及其他类似或者相关的物品，包括所需要的计算机软件;其效用主要通过物理等方式获得，不是通过药理学、免疫学或者代谢的方式获得，或者虽然有这些方式参与但是只起辅助作用;其目的是：
医疗器械行业技术进步、企业成长和市场扩展等都与上下游行业有着密切的关系。上游行业的科技进步将直接影响到医疗器械的技术走向。医疗器械行业的上游行业为医疗器械零组件制造，涉及的行业有电子元件、原材料、软件系统、新兴技术等领域。其中电子元件行业为大型医疗设备提供电子元件、电路板、芯片等电子零部件;原材料行业为医疗器械行业设备生产提供特殊材料等。国家的基础工业如橡胶、塑料、电子、钢铁、紧固件、有色金属等上游行业加工制造能力决定了医疗器械原材料或半成品的质量、技术水平和成本。同时，人工智能、物联网和区块链技术也为医疗器械行业的发展创新注入新鲜血液。
医疗器械行业的中游行业为医疗器械的研发、制造、销售以及服务的相关行业。
医疗器械的下游产业是医疗卫生行业，医疗卫生行业是为全社会提供医疗卫生服务产品的要素、活动和关系的总和，其最重要的基本功能是医治和预防疾病、保障全民身体健康、提高全民身体素质。我国医疗卫生服务业的运行主体是各级各类医疗卫生机构，包括医院、疾病预防控制中心(CDC)、计划生育机构、爱国卫生运动机构以及医疗卫生研究机构等，其中最为重要的主体是各级各类医院。
在行业上游领域，代表企业主要有水晶光电、住友瑞科、卫宁健康、乐普医疗等企业，中游企业主要有美敦力、雅培等国际企业和迈瑞医疗、鱼跃医疗等国内企业，产业链下游主要为医疗卫生机构、公共卫生机构，其他医疗机构和第三方检验/体检机构等。
行业发展历程：目前处在高治疗发展阶段
在2000年前，我国医疗器械行业在50年代～60年代的改造调整背景下，我国医疗器械产业有较大发展，经历了从无到有的过程，在新中国成立初期画上了浓墨重彩的一笔。在2000-2015年期间，我国医改政策导致卫生机构需进行器材和设备的更换以及补充，刺激了我国中低端产品和技术的快速增长。但高值医疗器械市场被进口产品占领。在2015年后，我国医疗器械创新政策频出，头部企业积极布局，创新医疗器械如雨后春笋般涌出。此外，为加速国产化替代，我国颁发了相关政策;个别省份像是江苏省等更是禁止进口产品在公立机构中进行招标。
1、行业整体情况：医疗设备占比近60%，整体国产替代水平较低
总体来看，中国医疗器械行业整体国产替代发展相对较弱，尤其在高值医用耗材领域，国产替代程度整体相对较低，是医疗器械领域国产替代“洼地”，相关细分产品发展现状如下：
注：满分★★★★★，☆为半星。
从细分市场结构来看，2021年中国医疗设备行业占据中国医疗器械行业中游细分产品的市场规模的最大比重，达到5533亿元，占比59.91%。
2、高值医用耗材：2021年市场规模近1500亿元
由于目前行业并没有对高值医疗器械的准确定义，广义上高值医疗器械为全部高价格的医疗器械，前瞻则根据《中国医疗器械蓝皮书(2021版)》中的定义将狭义的高值医用器械定义为一般对安全至关重要、生产使用必须严格控制、限于某些专科使用且价格相对较高的医疗耗材。
受益于经济水平的发展，健康需求不断增加，中国高值医疗器械市场也迎来了巨大的发展机遇。近年来，我国高值医疗器械市场保持着稳步增长。根据《中国医疗器械行业蓝皮书(2021)》数据显示，2020年我国高值医疗器械行业市场规模为1305亿元，受疫情影响仅同比小幅增长3.74%。随着我国高值医疗器械行业的整体技术革新及产业链成熟，中国高值医疗器械市场规模或持续上升，初步统计，2021年中国高值医疗器械市场规模或接近1500亿元，同比上升12.03%。
3、低值医用耗材：2021年市场规模超1100亿元
低值医用耗材是指医院在开展医疗服务过程中普遍应用的价值较低的一次性医用材料，包括一次性注射器、输液器、输血器、引流袋、引流管、留置针、无菌手套、手术缝线、手术缝针、手术刀片、纱布、棉签、医用口罩等。
受疫情全球范围蔓延的影响，2020年低值医疗耗材市场，尤其是口罩、防护服等应急防控耗材，短时间内需求呈十倍以上爆发。据《中国医疗器械行业蓝皮书(2021)》，2020年我国低值医用耗材市场规模约为970亿元，同比增长25.97%。据初步统计，2021年中国低值医疗器械市场规模或近1200亿元，同比上升21.09%。
4、医疗设备：2021年市场规模超5500亿元
医疗设备是指单独或者组合使用于人体的仪器、设备、器具或者其他物品，也包括所需要的软件。医疗设备是医疗、科研、教学、机构、临床学科工作最基本要素，即包括医用医疗设备，也包括家用医疗设备。
2020年，在疫情影响下，全国乃至全球以监护仪、呼吸机、ECMO为代表的医用设备销售爆发式增长，根据《中国医疗器械行业蓝皮书(2021)》数据显示，2020年中国医疗设备市场规模达4556亿元，同比增长26.52%。据初步统计，2021年中国高值医疗器械市场规模或超5500亿元，同比上升21.44%。
5、IVD(体外诊断)：2021年市场规模超1000亿元
IVD(体外诊断)，从广义上讲，是指在人体之外，通过对人体样本(各种体液、细胞、组织样本等)进行检测而获取临床诊断信息，进而判断疾病或机体功能的产品和服务。从狭义上讲，体外诊断产业主要指体外诊断相关产品，包括体外诊断试剂及体外诊断仪器设备。
随着中国人口老龄化，人们越来越重视自己的健康，中国体外诊断市场规模呈现出高速增长的态势。2020年，新型冠状病毒疫情将体外检测带入了民众的视野。疫情爆发，新冠病毒检测试剂需求暴增。国家药监局针对核酸检测试剂盒开辟了快速审批通道，不少产品快速上市，体外诊断企业业绩也随之“一飞冲天”。在疫情的催化下，我国体外诊断行业飞速发展。据《中国医疗器械行业蓝皮书(2021)》数据，2020年体外诊断(IVD)市场规模达890亿元，同比增长24.30%。据初步统计，2021年中国高值医疗器械市场规模或超1000亿元，同比上升19.73%。
根据国家药品监督管理局的数据显示，截至2021年我国生产医疗器械产品的企业数量有28954家;主要分布在广东、江苏、山东、浙江、河北、湖北、上海、江西、安徽、河南等地。其中，广东共有5221家企业，江苏共有3580家。
2021年，我国医疗器械上市企业的营业收入达到了2528亿元，约占整个医疗器械市场规模的27%。由此可见，我国医疗器械仍以非上市企业为主。
当下，迈瑞医疗、英科医疗、乐普医疗、东方生物、新华医疗的营业收入在上市企业当中为TOP5。其中，迈瑞医疗在上市企业规模的市场份额约为10%，在整个市场的市场份额约为3%。
注：左边是在上市企业规模中的市场份额，右边是在整个市场规模的市场份额。
医疗器械行业是中国国民经济发展的重要组成部分，其与中国宏观经济发展息息相关，未来随着中国医疗体系的不断发展，医疗器械行业市场规模或将持续上升。
基于此，前瞻估测2027年中国医疗器械行业市场规模或将超过2.5万亿元，年复合增速达到18%。
相比发达国家，我国医疗器械行业具有起步晚、规模小、产品单一的特点。但经过近几十年的快速发展，现我国医疗器械行业已成为一个产业门类比较齐全、创新能力不断增强、市场需求旺盛的朝阳产业。随着国家政策支持与优化、医改不断深入、人口老龄化不断凸显、消费能力和健康意识提升，促使我国医疗器械行业尤其是国内医疗器械龙头企业进入了黄金发展时期。而国内高歌猛进的医疗器械市场，在兼具资金和技术优势的国际医疗巨头的青昧下，行业竞争激烈，机会与挑战并存，未来中国医疗器械或有以下发展趋势：
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国医疗器械行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
