三硼酸锂(LiB3O5)（简称LBO晶体）是具有优良品质的功能晶体材料，广泛应用于全固态激光、电光、医学、微加工等研究和应用领域，同时大尺寸LBO晶体在激光同位素分离的变频器、神光Ⅱ号激光受控聚合工程系统等领域具有广泛的应用前景。我国功能晶体及相关非线性光学晶体的生长居国际领先地位，而在晶体的超精密加工方面与国际上还有不小的差距，成为制约我国功能晶体产业发展的一个瓶颈。由于大尺寸LBO晶体具有极大的商业价值和军事价值，欧美发达国家严格封锁这种软脆功能晶体LBO的精密超精密加工技术，目前国外很少见到关于LBO晶体精密超精密加工方面的报道。LBO晶体除了具有硬脆功能晶体容易出现的崩边、凹陷、断裂等缺陷，还可能有硬质颗粒的嵌入或吸附缺陷。而LBO晶体的应用要求单晶表面超光滑、无缺陷、无损伤。LBO晶体的加工质量和精度的优劣，直接影响到其器件的性能。当晶体表面有凹坑、微裂纹、塑性形变、晶格缺陷、颗粒嵌入或吸附等微小缺陷时，激光照射时会引起散射影响激光质量，或遗传给外延生长膜，导致薄膜的失效，成为器件的致命缺陷。目前LBO晶体的加工工艺复杂，加工成本高、加工效率低、加工后的表面质量也不好，提高其超精密加工效率和精度、大规模产业化生产迫在眉睫。LBO晶体的加工精度和效率与我国国民经济运行安全和国防安全等密切相关，研磨抛光是实现LBO晶体的高精 度、高效率超精密加工的重要手段。
LBO晶体的加工
脚博士LBO晶体莫氏硬度约为6，是相对软质的脆性材料，加工时容易造成表面划伤、硬质颗粒嵌入或吸附等损伤。由于高精度LBO晶体具有极大的商业价值和军事价值，欧美发达国家严格封锁这种软脆功能材料的超精密加工技术，目前国外很少见到关于LBO晶体超精密加工方面的报道。Prochnow等采用手工精密抛光加工LBO晶体，可以获得表面平面度为λ/10，粗糙度为1 nm RMS的表面。李军等采用游离磨料抛光LBO晶体，系统地研究了材料去除机理、多种抛光参数对表面粗糙度和材料去除率的影响，获得了表面粗糙度低于0.3 nm RMS的表面，但工艺复杂、加工效率低、表面有微观损伤。
目前，以LBO为代表的软脆功能晶体精密超精密加工存在以下主要问题：
1） 超精密加工后晶体表面质量总体不好。游离磨料抛光软脆材料，硬质颗粒容易划伤、嵌入或吸附在晶体表面形成加工缺陷，表面有凹坑、划痕、微裂纹、颗粒嵌入或吸附等损伤。固结磨料抛光过程中，抛光液是没有游离磨粒的去离子水，最大限度避免了硬质颗粒嵌入或吸附在晶体表面。
2） 材料去除不均匀，加工效率低，重复性差。此类晶体的加工主要依赖于手工抛光或传统单轴机抛光，抛光不确定因素多，游离磨料抛光垫磨损严重，需要定时修整，材料去除不均匀，重复性差；抛光垫的修整依靠加工者多年的研究和丰富的经验。
3） 加工成本高。工艺复杂，每一工序对加工辅料及加工参数的要求不一样；复杂的工艺不断装卸工件易损伤工件表面，同时工艺和夹具的变换，均需要清洗；大量抛光液的使用，抛光液的成本占加工成本的70％。固结磨料抛光可避免以上问题而被广泛应用于多种材料的加工。
LBO晶体的市场
全球做的最好的是中国科学院福建物质结构研究所控股的福晶科技有限公司，在尺寸和光学增透上遥遥领先。
福晶科技(002222)LBO全球市场占有率56%：公司产品全球市场占有率普遍较高，LBO全球市场占有率56%、BBO占有率25%、Nd:YOV4占有率30%、Nd:YOV4+KTP胶合晶体占有率50%；公司进一步扩大市场份额的压力较大。
据美国BCC公司的统计，未来三年全球LBO及商业银行流动性风险管理指引BBO的需求量年均增长率约为18.70%，将从2006年的2090万美元增长到2010年的4160万美元，需求空间的增长幅度有待跟踪。
此外，自2004年以来，福晶科技LBO产品在美国、日本等专利区的销售价格与在德国等非专利区的销售价格已基本一致，在中国境内的销售收入占总收入的比重虽然极低，但销售额呈逐年稳步增长的趋势。
单位：人民币万元
LBO销售地区 2007年1~9月 2006年度 2005年度 2004年度
LBO国内销售收入 358.69 214.19 263.64 150.15
LBO国内、外总销售收入 5,952.29 6,688.96 5,957.26 5,875.77
总营业收入 12,663.60 13,531.41 12,101.46 10,616.75
LBO国内销售收入占LBO总销售收入比例 6.03% 3.20% 4.43% 2.56%
LBO国内销售收入占总营业收入比例 2.83% 1.58% 2.18% 1.41%
非线性光学晶体的市场需求
非线性光学晶体目前主要应用于固体激光器中。随着固体激光器应用领域的扩大和使用量
的增加，非线性光学晶体材料的应用正在不断扩大。同时，随着非线性光学晶体技术的发展和人们对新波长激光需求的不断增长，采用非线性光学晶体材料的固体激光器也在不断增长。
根据美国BCC公司的统计，全球非线性光学晶体材料2006年需求量约1.7亿美元，其中LBO及BBO的需求量为2,090万美元，KTP需求量为5,230万美元，预计未来三年LBO和BBO年均增长率约为18.70%，KTP年均增长率约为17.00%。
全球LBO, BBO市场容量及增长预测
41.6 45 35 40 29.4 35 24.8 30 20.9 18.3 25 百万美元
13.2 20 15 10 5 0
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
注：资料来源于美国BCC公司的报告。
南京行业竞争格局及主要生产企业
1、非线性光学晶体行业市场竞争情况
（1）行业竞争格局
我国是非线性光学晶体研究最早的国家之一，晶体生长技术处于世界领先水平，已涌现出近30家光电子晶体材料生长或加工企业，其中本公司是全球规模最大的LBO、BBO非线性光学晶体及其元器件的生产企业，在非线性光学晶体的生长方面处于全球领先水平。除本公司外，国内拥有完整产业链的企业极少，整体加工水平落后于欧美企业。
经过近二十年的发展，LBO、BBO形成了以本公司为主导，俄罗斯、德国、以列、美国等国的企业共同参与的市场竞争格局。
（2）主要生产企业
国际上主要的非线性光学晶体元器件生产企业约20家。除本公司外，铁一院LBO产品的主要供应商有：Cristal Laser（法国）、Raicol Crystals（以列）、EKSMA（立陶宛）、澳门（宇星）科腾光电企业制造有限公司。
进入本行业的主要障碍
非线性光学晶体和激光晶体元器件产品是制造固体激光器的核心元器件之一。进入本行业的主要壁垒有品牌、技术、规模、人才等，具体如下：
1、品牌壁垒
晶体元器件与激光器性能、质量的匹配和稳定，需要经过较长时间的验证，随意更换晶体
元器件供应商，将使激光器企业面临较高的产品质量风险。为保证产品质量的稳定性，激光器制造企业一般不会轻易更换晶体元器件供应商，上游与晶体元器件供应商建立有长期、稳定的合作关系。
2、技术壁垒
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光电子晶体材料及其元器件的生产，是晶体生长、晶体切割、晶体抛光、晶体镀膜及产品检测等多种学科、多种复杂加工工艺的集成，各环节均有较高的技术要求，任何一个环节的技术缺失都会影响终端产品的质量，存在较高的技术壁垒。
3、规模壁垒
光电子晶体材料在生长过程中，需要配置以铂金、铱金为材料的生长坩锅；在晶体的后续加工中，元器件加工及检测设备昂贵，造成小批量产品和大批量产品的单位成本差异较大。只有行业内规模较大的企业才可能配置齐全的各类设备。这也是导致国内企业晶体生长能力较强而加工实力薄弱的原因。因此，本行业存在生产规模壁垒。
4、人才壁垒
光电子晶体材料行业是当今科学技术的前沿，需要配备晶体结构、物理化学、电子学、光
学等多学科的高级专门人才，以及众多的抛光、镀膜工艺中的高素质技工人才。这些人才的培育需要较长的周期。这给新进入本行业者构成了较高的人才壁垒。
影响行业发展的主要因素
1、影响本行业发展的有利因素
（1）国家产业政策支持泛华建设集团
光电子产业将成为21世纪的支柱产业之一，其发展和应用已成为衡量一个国家高科技发展水平的主要标志之一。《国家”十一五”科学技术发展规划》提出，光电子与激光领域是我国在高新技术产业化重点发展的领域之一。《国家中长期科技发展规划（2006-2020）》中，将”新一代信息功能材料及器件”作为重点攻关科研领域鼓励并支持优先发展。
2007年1月国家发展和改革委员会等部委发布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007年度）》中，将”新型微电子和光电子材料与器件、光通信和光网络用光电子材料与器件、光子晶体材料与器件”，作为我国当前优先发展的高技术产业化重点领域。
（2）广阔的产业发展前景
光电子技术集成了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术等多学科的科研成就，是电子技术与光子技术的综合运用，是具有强烈应用
近三年市场占有率情况
本公司是LBO、BBO非线性光学晶体元器件、Nd:YVO4激光晶体元器件以及Nd: YVO4＋KTP胶合晶体等产品全球规模最大的制造商，是国内最大的KTP非线性光学晶体元器件制造商。本公司近年主要产品全球市场占有率情况如下：
2004年度 2005年度 2006年度
LBO 75.51% 55.93% 56.54%
BBO 28.68% 26.39% 25.26%
KTP 2.69% 3.37% 3.58%
Nd: YVO4 20% 25% 30%
Nd: YVO4+KTP 40% 50% 50%
注：（1）2004年、2005年、2006年LBO、BBO市场占有率数据，是根据美国BCC公司于2005年出版的《非线性光学材料和应用》（GB-117N）下游客户对用岁月在莲上写诗LBO、BBO使用量统计推算得出。
LBO产品2003年、2004年、2005年、2006年的市场占有率分别为53%、75.51%、55.93%、56.54%。2004年市场占有率较高。
相关产品主要生产厂家概况
（1）激光晶体及非线性光学晶体主要生产厂家概况
①以列的Raicol Crystals Ltd.：主要产品为KTP、LBO、RTP、KTA、PPKTP等，KTP类晶体生长技术领先，研发实力强，但成本高，产品种类较少。
②立陶宛的EKSMA公司：主要产品为BBO、LBO、KTP等。
③澳门（宇星）科腾光电企业制造有限公司：主要产品为LBO、BBO等非线性光学晶体。
④法国的Cristal Laser S.A,：主要产品为LBO、KTP、RTP、KTA、PPKTP等，KTP类晶体生长技术领先，研发实力强，但成本高，产品种类较少。
⑤美国的Inrad公司：主要产品为BBO、KD*P、ZGP及激光光学元器件，BBO晶体生长技术先进。
⑥美国Cleveland Crystals, Inc.：主要产品为BBO、KD*P及红外材料、激光光学元器件等。
⑦美国的VLOC公司，主要产品为Nd:YAG，Nd:YLF, Nd:YVO4,KNbO3,KTP 激光晶体生长技术领先。
⑧美国Northrop Grumman Synoptics，主要产品为Nd:YAG, Nd:YLF,Nd: YVO4, KTP。
⑨美国的Coherent，主要产品为KTP，KTA。
