フォトニックICの世界市場

フォトニックICの世界市場は2030年までに220億米ドルに達する見込み

2024年に192億米ドルと推定されるフォトニックICの世界市場は、分析期間2024-2030年にCAGR 2.2%で成長し、2030年には220億米ドルに達すると予測されます。報告書で分析したセグメントの1つ、光レーザコンポーネントは、CAGR 1.5％を記録し、分析期間終了までに61億米ドルに達すると予測されています。変調器コンポーネントセグメントの成長率は、分析期間でCAGR 2.3％と予測されています。

米国市場は51億米ドル、中国はCAGR 2.2％で成長予測

米国のフォトニックIC市場は、2024年に51億米ドルと推定されます。世界第2位の経済大国である中国は、2030年までに35億米ドルの市場規模に達すると予測され、分析期間2024-2030年のCAGRは2.2%です。その他の注目すべき地域別市場としては、日本とカナダがあり、分析期間中のCAGRはそれぞれ2.0％と1.8％と予測されています。欧州では、ドイツがCAGR 1.9%で成長すると予測されています。

世界のフォトニックIC市場- 主要動向と促進要因のまとめ

データセンターのボトルネックとインターネットバックボーンの圧力がフォトニック革命を起こす？

ビデオストリーミング、クラウドコンピューティング、IoT、AIのワークロードに牽引される世界のインターネットトラフィックの急激な増加は、従来の電気的相互接続の限界を押し広げつつあります。データセンターがエクサバイト容量にまで拡張され、光ファイバーバックボーンが飽和状態に近い状態で運用される中、フォトニック集積回路（PIC）は高速・高密度データ伝送を実現する重要な手段として台頭してきました。レーザー、変調器、検出器、導波路など複数のフォトニック機能をシングルチップに集積することで、PICはディスクリート光コンポーネントに伴うレイテンシー、電力効率、スペース消費を排除します。このため、PICはデータセンター内およびデータセンター間の光トランシーバーに非常に適しており、高密度のサーバー環境における熱負荷を軽減し、帯域幅利用率を向上させます。さらに、ハイテク大手が所有するハイパースケールデータセンターでは、100G、400G、さらには800Gの光相互接続速度において、その優れたシグナルインテグリティと低いビットエラーレートにより、PICベースのソリューションがますます好まれています。

通信インフラもまた、5Gや新たな6G技術が信号劣化を最小限に抑えた超低遅延ファイバー伝送を要求しているため、フォトニック変換が急速に進んでいます。PICは、高密度波長分割多重（DWDM）やコヒーレント光システムに不可欠であり、より高いスペクトル効率とビットあたりのコスト削減を可能にします。各機能が別々のデバイスによって処理されていたレガシーシステムとは異なり、フォトニックインテグレーションは、よりコンパクトでモジュール化されたネットワーク機器をサポートしながら、パッケージングの複雑さと故障箇所を最小限に抑えます。物理的なスペースと電力予算に制約のある海底およびメトロファイバーネットワークでは、PICベースのトランシーバーが長距離でエネルギー効率の高い伝送用にますます導入されています。データ通信インフラにおけるこのような基本的なシフトは、鋳造や設計ソフトウェアからウエハスケールのテストプラットフォームに至るまで、フォトニクスのサプライチェーン全体にプルスルー効果をもたらしています。

どのような製造課題と材料動向がPIC設計を形成しているのか？

フォトニックICの進化は、半導体材料や製造エコシステムの進歩と深く関わっており、この分野は性能、スケーラビリティ、コストのトレードオフを乗り越えています。リン化インジウム（InP）は、アクティブな光機能（発光や変調など）をサポートする能力により、長い間PIC開発の主流を占めてきましたが、業界ではシリコンフォトニクスへの機運が高まっています。シリコン・ベースのPICは、成熟したCMOS製造プロセスと既存の200mm/300mm鋳造を活用できるという利点があり、コスト効率に優れた大量生産と、単一基板上でのより優れた電子-光統合を可能にします。しかし、シリコンにはネイティブな発光機能がないため、研究者は機能的な完全性を達成するために、シリコン導波路と接合InPまたはGaAsベースのレーザーを組み合わせたハイブリッド集積モデルへと移行しています。

材料互換性、熱整合、光損失制御は、フォトニックICのスケーリングにおいて依然として重要な課題です。最近の技術革新は、光センシングや量子フォトニクスへの応用を可能にする超低伝搬損失を実現する低損失窒化シリコンプラットフォームに焦点を当てています。ウエハーボンディングやフリップチップアセンブリーを含む異種集積化手法は、ウエハーのスループットを損なうことなく異種材料系を融合させるために普及しつつあります。もう一つの主要な材料動向は、ニオブ酸リチウム・オン・インシュレーター（LNOI）の使用です。LNOIは優れた電気光学特性を提供し、量子通信における次世代変調器や周波数シフターとしてますます検討されています。さらに、高度なリソグラフィ技術とエッチング技術の採用により、偏光制御や高密度フォトニック回路設計に不可欠なサブ波長パターニングが可能になります。このような製造中心の進歩は、主要なスケーラビリティの制約を克服しているだけでなく、フォトニックチップにおける新機能の扉を開いています。

なぜ非通信アプリケーションがフォトニックICの新たなフロンティアを切り開くのか？

PIC市場は当初、テレコムとデータセンター領域を中心に展開されていましたが、現在では自動車、ヘルスケア、防衛、センシングなどの非伝統的な分野に急速に拡大しています。最も革新的な進展の1つは、自律走行車に使用される光検出と測距（LiDAR）システムにPICが採用されたことです。かさばる可動光学部品に依存する従来のLiDARシステムとは異なり、PICベースのLiDARは、ビーム・ステアリング、信号変調、光検出をチップ規模で統合することが可能で、リアルタイムの3Dマッピングとナビゲーションのためのコンパクトで信頼性が高く、コスト効率の高いソリューションを提供します。ソリッドステートLiDARソリューションを開発する企業は、デバイスを小型化し、車載グレードの展開に近づけるために、シリコンフォトニクスにますます注目しています。

バイオメディカルとライフサイエンスの分野では、フォトニックICが小型分光計、ラボオンチップ診断、リアルタイムバイオセンシングシステムの進歩を促進しています。光をマイクロスケールで操作することにより、これらのチップは体液中の生物学的マーカー、毒素、病原体をラベルフリーで高感度に検出することを可能にします。かさばる光学系や複雑なサンプル調製を必要としないその機能は、ポイント・オブ・ケア・アプリケーションに理想的です。さらにPICは、量子コンピューティングやフォトニック・ニューラル・ネットワークにおいて、従来のエレクトロニクスの限界を超えた高速・低消費電力計算を行う手段として研究されています。光ジャイロスコープ、RFフォトニック・フィルター、防衛グレードのセンシング・システムにおけるPICの使用は、スピード、ステルス性、小型化が要求される領域におけるフォトニックICの戦略的重要性の高まりを強調しています。これらの新たな最終用途の道は、世界のフォトニック半導体のエコシステム全体の投資パターンとR&Dの優先順位を再形成しています。

フォトニックIC市場の世界的拡大の原動力は？

世界のフォトニックIC市場の成長は、アプリケーションの多様化、コスト経済性、次世代コネクティビティインフラの性能向上など、いくつかの要因によってもたらされています。主な促進要因は、世界のデータ消費の急増と、企業コンピューティングのクラウドネイティブおよびAI加速プラットフォームへの移行です。これらのアーキテクチャは、超高帯域幅と低遅延の光相互接続を必要とし、データセンタやハイパースケールネットワークバックボーンにおけるPICベースの光トランシーバとシグナルプロセッサの採用を後押ししています。もう一つの大きな成長のきっかけは、規模の経済性、設計の標準化、既存のCMOSエコシステムとの統合を目的としたシリコンフォトニクスへの業界のシフトです。これにより、通信アグリゲーション・ノードやラストマイル・ファイバー配備のような価格に敏感なアプリケーションにおいても、PICの商業的実現が可能になりました。

自律走行や産業用ロボットでは、小型でエネルギー効率の高いLiDARセンサーの必要性が高まっており、ビームステアリングと測距機能を統合したPICへの需要が加速しています。米国、EU、中国を中心とするフォトニクス研究への政府主導の投資は、サプライチェーンのローカライズを強化し、設計自動化、ハイブリッドインテグレーション、ウエハースケールテストなどの分野におけるIP開発を促進しています。オープンアクセスのフォトニック鋳造やパッケージングプラットフォームが利用可能になったことで、ファブレス新興企業や学術研究所の参入障壁がさらに低くなり、イノベーションの密度が高まっています。さらに、バイオセンシング、防衛、量子コンピューティングにおけるフォトニクスの普及は、従来の光ファイバーアプリケーション以外の多様化を促し、対処可能な市場機会を増大させています。このような需要サイドと供給サイドの推進力により、フォトニックICは、デジタル、自動車、センシングの各分野で進行中の革命における基盤技術として位置づけられています。

セグメント

コンポーネント（光レーザー、変調器、検出器、トランシーバー、減衰器、マルチプレクサ／デマルチプレクサ、光増幅器）、原材料（シリコン、リン化インジウム、ヒ化ガリウム、ニオブ酸リチウム、シリカ・オン・シリコン）、集積タイプ（ハイブリッド集積、モノリシック集積、モジュール集積）、アプリケーション（光通信、センシング、光信号処理、バイオフォトニクス）

調査対象企業の例（注目の36社）

• Agilent Technologies, Inc.
• Aifotec AG
• Broadcom Inc.
• Ciena Corporation
• Cisco Systems, Inc.
• Coherent Corp.
• EMCORE Corporation
• Enablence Technologies Inc.
• Finisar Corporation
• Hewlett-Packard Company
• Huawei Technologies Co., Ltd.
• Infinera Corporation
• Intel Corporation
• Juniper Networks, Inc.
• Lumentum Holdings Inc.
• NeoPhotonics Corporation
• Nokia Corporation
• POET Technologies Inc.
• Source Photonics, Inc.
• TE Connectivity Ltd.

関税影響係数

Global Industry Analystsは、本社の国、製造拠点、輸出入（完成品とOEM）に基づく企業の競争力の変化を予測しています。この複雑で多面的な市場力学は、人為的な売上原価の増加、収益性の低下、サプライチェーンの再構築など、ミクロおよびマクロの市場力学の中でも特に競合他社に影響を与える見込みです。

Global Industry Analystsは、世界の主要なチーフ・エコノミスト（1万4,949人）、シンクタンク（62団体）、貿易・産業団体（171団体）の専門家の意見に熱心に従いながら、エコシステムへの影響を評価し、新たな市場の現実に対処しています。あらゆる主要国の専門家やエコノミストが、関税とそれが自国に与える影響についての意見を追跡調査しています。

Global Industry Analystsは、この混乱が今後2-3ヶ月で収束し、新しい世界秩序がより明確に確立されると予想しています。Global Industry Analystsは、これらの開発をリアルタイムで追跡しています。

2025年4月：交渉フェーズ

4月のリリースでは、世界市場全体に対する関税の影響を取り上げ、地域別の市場調整について紹介します。当社の予測は、過去のデータと進化する市場影響要因に基づいています。

2025年7月：最終関税リセット

お客様には、各国間で最終リセットが発表された後、7月に無料アップデート版をお届けします。最終アップデート版には、明確に定義された関税影響分析が組み込まれています。

相互および二国間貿易と関税の影響分析：

アメリカ <>中国<>メキシコ <>カナダ <>EU <>日本<>インド <>その他176カ国

業界をリードするエコノミスト：Global Industry Analystsの知識ベースは、国家、シンクタンク、貿易・産業団体、大企業、そして世界の計量経済状況におけるこの前例のないパラダイムシフトの影響を共有する領域の専門家など、最も影響力のあるチーフエコノミストの厳選されたグループを含む1万4,949人のエコノミストを追跡しています。当社の16,491を超えるレポートのほとんどは、マイルストーンに基づくこの2段階のリリーススケジュールを取り入れています。

目次

第1章 調査手法

第2章 エグゼクティブサマリー

• 市場概要
• 主要企業
• 市場動向と促進要因
• 世界市場の見通し

第3章 市場分析

• 米国
• カナダ
• 日本
• 中国
• 欧州
• フランス
• ドイツ
• イタリア
• 英国
• その他欧州
• アジア太平洋
• その他の地域

第4章 競合