フォトニクス（光技術）産業・応用分野別詳解白書2026年版

■ キーメッセージ

本白書は、フォトニクス（光技術）産業応用の戦略的重要性と16の注目分野におけるビジネス機会を包括的に分析し、フォトニクス産業応用の全体像把握、成長市場の精密分析、日本企業の競争力評価、技術融合機会の発掘、実践的戦略立案支援という包括的な意思決定支援ツールとなるものである。

本白書は、主に以下の5つの核心的価値を提供するものである。

▼　フォトニクス産業応用の「全体像」の体系的把握

本白書は、データセンター・コンピューティング、モビリティ・ロボティクス、スマートマニュファクチャリング、医療・生命科学、計測・分析、量子技術、環境モニタリング、農業センシング、気象観測、モーションセンサー、デジタルシネマ、バーコードスキャナー、照明、ディスプレイ、距離センサー、プロジェクターという16の主要産業応用分野を網羅的に分析している。

各分野について、主要トレンド、市場規模・収益ベース、CAGR（年平均成長率）、推進要因、市場をリードするセグメント、制約・課題、投資動向という7つの標準化された評価軸で詳述しており、読者は産業横断的な視点でフォトニクス技術の影響範囲と成長ポテンシャルを正確に把握できる。

▼　急成長分野の精密な市場分析

データセンター・コンピューティング分野では、シリコンフォトニクス市場が2024年の19.6億米ドルから2030年には79.4億米ドルへ急速成長（CAGR 26.3%）する見通しであり、特にAI・機械学習ワークロードの急増による400G/800G/1.6Tイーサネットの実装、Co-packaged optics（CPO）技術による消費電力30～50%削減が実現しつつある。

モビリティ・ロボティクス分野では、自動車用LiDAR市場が2025年から2030年にCAGR 28.2%で急成長し、Solid-State LiDARへの移行とSPAD（Single Photon Avalanche Diode）ベースの超高感度LiDARが悪天候・夜間での認識精度を劇的に向上させている。

量子技術分野では、市場全体が2024年の約12億米ドルから2030年には78億米ドルへCAGR 36～40%で急速拡大する見通しであり、量子鍵配送（QKD）の実用化、量子コンピューティングの商用化が加速している。これら精密な市場データと技術トレンド分析は、事業戦略策定・投資判断に不可欠な根拠を提供する。

▼　日本企業の競争力強化と国際市場における戦略的ポジショニングの明確化

本白書は、三菱電機が光トランシーバー市場で世界シェア50%を占める優位性、NTT・富士通等が次世代光通信技術開発に戦略的投資を実施していること、Denso・PanasonicがSPAD-LiDAR開発に投資していること、ニデック・トプコン等が眼科診断機器開発に戦略投資を実施していること、島津製作所・日立ハイテク等が次世代分光装置開発に投資していること、パナソニック・Epson等がレーザー・インタラクティブプロジェクター開発に投資していること等、日本企業の技術的優位性と投資動向を詳述している。

さらに、経産省が支援する「IOWN構想」（452億円支援）、日本政府が「量子技術イノベーション戦略」で10年間数千億円規模の投資を計画していること等、日本の産業政策と民間投資の連携構造を明示しており、読者は日本企業のグローバル競争力評価と事業機会発掘に活用できる。

▼　技術融合・相互連携による新市場創出機会の提示

本白書は、16の産業応用分野が相互に技術シナジーを形成していることを明示している。例えば、LiDAR技術は自動運転・モビリティ分野のみならず、距離センサー分野、ロボティクス産業、ドローン測地・建設・農業・インフラ検査、気象観測（ドップラーLiDAR）、環境モニタリング（3D大気構造観測）へと応用領域が拡大している。

シリコンフォトニクス技術は、データセンター・コンピューティング分野での光トランシーバー・Co-packaged opticsのみならず、量子技術分野での量子フォトニクス統合回路、医療分野での光コヒーレンストモグラフィー（OCT）、計測・分析分野での超高速分光技術へと技術転移・融合している。

AI・機械学習との統合は、レーザー加工システムのリアルタイム品質監視・適応制御、農業センシングでの自動スペクトル解析、LiDAR点群処理の自動認識精度向上、ジェスチャー認識システムでのリアルタイム姿勢認識等、産業横断的に進行している。これら技術融合・相互連携の全体像把握は、新規事業機会発掘・R&D戦略策定に極めて重要な示唆を提供する。

▼　最新の2024～2025年市場データと2030年見通しに基づく実践的戦略立案支援

本白書は、2024年12月時点の最新市場データと2030年までの市場予測を各分野について提示しており、各分野の成長段階（黎明期・成長期・成熟期）、技術成熟度、市場参入機会タイミング、投資リスク・リターン構造を評価可能である。

超高成長分野（CAGR 25%以上：量子技術、Micro-LED、MEMSレーザースキャナ、Solid-State LiDAR）への先行投資、高成長分野（CAGR 15～25%：データセンター・コンピューティング、モビリティ・ロボティクス、距離センサー、モーションセンサー、農業センシング）への集中投資、中成長分野（CAGR 8～15%：スマートマニュファクチャリング、医療・生命科学、環境モニタリング、気象観測、デジタルシネマ、バーコードスキャナー）での差別化・効率化戦略、安定成長分野（CAGR 8%未満：照明、ディスプレイ、プロジェクター）での高付加価値化・新規アプリケーション開拓という、成長段階別の戦略選択肢を明確に提示している。

さらに、各分野の主要制約・課題（高初期投資コスト、製造歩留まり課題、技術標準化の遅延、熟練技術者不足、規制対応等）を明示することで、読者はリスク評価・課題解決戦略立案に活用できる。

■　本白書でカバーする対象

本白書では、以下の領域（15大応用分野×16大通信・データセンター領域）をカバーしている：

①　データセンター・コンピューティング分野：統合フォトニクス、コヒーレント光通信、短距離インター・ラック・チップ間光インターコネクト

②　モビリティ・ロボティクス分野：LiDAR技術、3D視覚システム、全固体LiDAR実装化

③　スマートマニュファクチャリング分野：レーザーマテリアルプロセッシング、超短パルスレーザー加工

④　医療・生命科学分野：OCT技術、光線力学療法、蛍光イメージング、多光子顕微鏡

⑤　計測・分析分野：オンチップ光学センサ、ラマン分光、環境・プロセスモニタリング

⑥　量子技術分野：量子鍵配送、量子コンピューティング、量子計測

⑦　環境モニタリング分野：光ファイバーセンサー、リモートセンシング衛星

⑧　農業センシング分野：ハイパースペクトラルイメージング、精密灌漑・施肥実装化

⑨　気象観測分野：ドップラーLiDAR、衛星クラウドレーダ・ライダー

➉　モーションセンサー分野：3D距離イメージセンサ、AR/VR/XRモーション統合

⑪　デジタルシネマ分野：RGB直接レーザー型投影、4K・8K解像度移行

⑫　バーコードスキャナー分野：2D画像型スキャナ、QRコード・IoT統合

⑬　照明分野：LED・OLED照明、スマート照明、可視光通信（Li-Fi）

⑭　ディスプレイ分野：OLED・Micro-LED・量子ドットディスプレイ、AR/VRディスプレイ

⑮　距離センサー分野：LiDAR、ToFセンサ、SPAD検出器

⑯　プロジェクター分野：DLP・レーザー光源、超短焦点プロジェクター

加えて、通信・データセンター領域として以下を詳細解析：

• 　100Gbps通信、5G/6G通信、WDM通信、オールフォトニクスネットワーク
• 　サーバー間光配線、データセンター間通信、バックホール通信
• 　光インターコネクション、光コヒーレント通信、光ファイバー通信
• 　高速光通信、省電力通信、短距離光配線、長距離光伝送、低遅延通信

■ 利用シーン

①　戦略・事業企画レベルでの意思決定

経営陣の長期事業戦略立案：フォトニクス関連事業の投資優先順位決定、買収・提携ターゲット企業の発掘

新規事業開発・事業拡張計画：既存事業からフォトニクス関連領域への事業展開の可否判定、進出タイミング、参入形態の検討

ポートフォリオ最適化：デジタル化・AI時代におけるコア・コンピテンス再評価と経営資源配分の見直し

②　R&D・製品開発部門での技術トレンド把握

技術ロードマップ策定：次世代製品開発の方向性決定、必要な要素技術・コンポーネントの優先投資判定

競合ベンチマーク分析：主要競合他社の技術開発動向・製品ロードマップの把握、自社技術の相対的競争力評価

オープンイノベーション機会の発掘：大学・研究機関・ベンチャー企業との共同研究・技術提携候補の選定

③　営業・マーケティング部門での市場機会開拓

顧客ニーズ・受注機会の発掘：フォトニクス関連顧客（通信キャリア、データセンター事業者、自動運転関連企業など）の投資動向・調達ニーズの先読み

営業戦略・販売チャネル構築：成長領域への営業力集中配分、新規顧客セグメント開拓、パートナーシップ構築

差別化商品・サービス開発：競合製品分析に基づく商品企画、付加価値提供の多角化

④　投資・ファイナンス部門での投資判断支援

有望企業への投資判断：フォトニクス関連上場企業・非上場ベンチャーの成長性・競争力評価

ポートフォリオリバランス：セクター間の相対的魅力度評価に基づく投資配分の最適化

バリュエーション・競争力評価：技術進化・市場シェア変動に基づく企業価値評価

⑤　政策立案・業界団体での産業振興施策検討

産業政策・予算配分優先順位決定：重点化すべき技術領域・産業振興施策の絞り込み

業界規格・標準化戦略：国際標準化競争における日本企業の主導性確保方策の検討

人材育成・研究基盤強化施策：必要な人材・研究基盤整備の優先課題の特定

⑥　コンサルティング・リサーチ機関での分析・提言実務

クライアント企業への戦略提言：フォトニクス産業の成長機会・リスク要因に基づく戦略立案支援

業界レポート・分析記事執筆：本白書の知見に基づく市場分析・トレンド解説の深化

セミナー・研修プログラム開発：産業人材向けの知識・スキル教育プログラムの企画・実施

■ 本白書で実現するゴール

▼　知識・洞察レベルでのゴール

• フォトニクス産業の全体像理解: 15大応用分野×16大通信・データセンター領域の包括的で最新のビジネス環境を把握
• 技術トレンド・市場トレンドの先読み: 各分野の技術進化ロードマップ、市場規模・成長率、投資動向を一覧的に理解
• 日本企業の競争ポジション理解: 世界競争環境における日本企業の強み・弱み、成長機会・リスク要因を正確に評価
• グローバル産業構造の理解: 米国・欧州・中国・日本などの地域別の産業戦略・技術開発動向を比較分析

▼　戦略・意思決定レベルでのゴール

• 事業戦略の立案支援: フォトニクス関連事業への投資判断、進出時期・進出形態の決定根拠の提供
• 技術開発戦略の立案支援: 次世代製品開発のテーマ選定、R&D予算配分、研究体制構築の科学的根拠の提供
• 営業・市場開拓戦略の立案支援: 顧客セグメント・市場機会の優先順位付け、営業展開戦略の立案支援
• M&A・提携戦略の支援: 買収・提携ターゲット企業の評価、事業統合・技術融合の方向性の検討支援

▼　実行・オペレーションレベルでのゴール

• 営業現場での顧客対応の質向上: 顧客企業の投資計画・事業戦略を予測した営業アプローチの実現
• 技術開発現場でのベンチマーク機能: 競合企業の技術開発状況・ロードマップの把握による自社開発方針の最適化
• 組織内コミュニケーション・共有: 経営層・事業部・R&D部門・営業部門などの組織横断的な認識共有、戦略の一体性確保

▼　人材育成・組織強化レベルでのゴール

• 技術者向けの知識提供: フォトニクス産業の全体像・技術トレンドを理解した次世代技術リーダーの育成支援
• 業界人材のスキルアップ: 経営層・営業層・企画層の関係者への産業知識・戦略的思考の涵養
• 業界イベント・研修プログラムの企画基盤: セミナー・研修・業界フォーラムなどの企画・実施の知的基盤の提供

■目次■

【　フォトニクス産業応用における注目分野：市場分析　】

1　注目分野分野別市場分析

【　フォトニクス産業応用：注目ポイント　】

2　データセンター・コンピューティング分野（デジタル社会の血管）

3　モビリティ・ロボティクス分野（自律移動の目）

4　スマートマニュファクチャリング分野（考える加工）

5　医療・生命科学分野（光の特性を活用した診断・治療・研究）

6　計測・分析分野（光を用いた高精度・高感度・非破壊的な計測・分析）

7　量子技術分野（光子の量子制御・操作による量子情報処理、量子通信、量子計測）

8　環境モニタリング分野（光を用いた非侵襲的・リアルタイム・広域的な環境状態の計測・監視）

9　農業センシング分野（光を用いた精密農業）

10　気象観測分野（光を用いた気象予報精度向上と気候変動対応）

11　モーションセンサー分野（光を用いた人間の動作・ジェスチャー・身体位置のリアルタイム認識・追跡）

12　デジタルシネマ分野（光を用いた映画館での視聴体験）

13　バーコードスキャナー分野（光を用いた自動データ入力・在庫管理・トレーサビリティ）

14　照明分野（光を用いたエネルギー効率と人間の健康・快適性両立）

15　ディスプレイ分野（光を用いたユーザーエクスペリエンスと省エネルギー）

16　距離センサー分野（光を用いた3次元環境認識・障害物検出・ナビゲーション）

17　プロジェクター分野（光を用いた大画面による没入型視聴体験）

【　応用分野別詳解：通信・データセンター　】

18　100Gbps通信

19　5G/6G通信

20　WDM通信

21　オールフォトニクスネットワーク

22　サーバー間光配線

23　データセンター間通信

24　バックホール通信

25　インターコネクション

26　光コヒーレント通信

27　光ファイバー通信

28　高速光通信

29　省電力通信

30　短距離光配線

31　長距離光伝送

32　遅延通信

【　応用分野別詳解：医療・生命科学　】

33　DNA/RNA分析

34　バイオフォトニクス

35　バイオ分析デバイス

36　医療センサー

37　医療画像診断

38　医療用レーザー手術

39　眼科治療

40　蛍光画像化

41　光コヒーレンストモグラフィー（OCT）

42　光音響画像

43　科治療

44　生体分子検出

45　多光子顕微鏡

46　内視鏡

47　皮膚科治療

【　応用分野別詳解：自動運転・ロボティクス　】

48　3D LiDAR

49　3D認識

50　FMCW LiDAR

51　LiDAR（光検出・測距）

52　MEMS LiDAR

53　ソリッドステートLiDAR

54　フォトニック結晶レーザー LiDAR

55　ロボット視覚

56　距離測定

57　自動運転センサー

58　自動運転認識

59　衝突防止システム

60　駐車支援システム

【　応用分野別詳解：製造・加工　】

61　FPCBフレキシブル基板切断

62　FPD（フラットパネルディスプレイ）修理

63　ガラスカット

64　レーザーアニーリング

65　レーザーエッチング

66　レーザーマーキング

67　レーザー加工

68　レーザー焼なまし

69　レーザー切断

70　レーザー溶接

71　精密加工

72　熱加工処理

73　半導体ウェハダイシング

74　微細加工

75　有機ELディスプレイ加工

【　応用分野別詳解：太陽電池・エネルギー　】

76　エネ照明（LED）

77　PERC太陽電池加工

78　シリコン太陽電池

79　フォトニックナノ構造

80　化合物太陽電池

81　光電変換

82　効率的な波長転換

83　太陽電池効率化

84　太陽電池発電

85　熱電変換

86　近接場光プローブ顕微鏡

87　光散乱測定

88　干渉計測定

89　レーザー誘起プラズマ

90　分光分析

91　Raman分光

92　蛍光分光

93　紫外-可視分光

94　赤外分光

95　質量分析

96　LIBS（レーザー誘起破壊分光）

97　粒度分析

98　光学顕微鏡

【　応用分野別詳解：量子技術　】

99　量子通信

100　量子鍵配送（QKD）

101　量子エンタングルメント

102　単一光子源

103　量子ゲート

104　光学量子コンピューター

105　量子シミュレーション

106　量子コンピューティング

【　次世代レーザー技術とフォトニクス　】

107　次世代レーザー技術とフォトニクスの全体像（エコシステム）

108　主要技術群

109　技術の統合：スマートマニュファクチャリングへの展開

【　応用分野別詳解：その他産業応用　】

110　農業センシング

111　デジタルシネマ

112　プロジェクター

113　バーコードスキャナー

114　距離センサー

115　環境モニタリング

116　衛星レーザー測距

117　気象観測

118　照明

119　ディスプレイ

120　モーションセンサー

【　技術統合・融合　】

121　スケーラビリティ

122　規制要件

123　供給チェーンの脆弱性

124　互換性問題

125　光学的損失

126　高コスト（初期投資）の壁

127　信頼性と寿命

128　人材不足

129　製造プロセスの複雑性

130　相互接続性

131　地政学的リスク

132　熱管理

133　発熱問題

134　標準化の遅れ

135　歩留まり率の改善

【　特許・知的財産　】

136　LiDAR関連特許：自動運転・高度センシング市場を支配する知的財産

137　シリコンフォトニクス特許：産業競争力を決定する知的財産戦略

138　パルス選択技術特許：超短パルスレーザー市場を支配する知的財産

139　フォトニック結晶特許：光制御技術の産業的優位を決定する知的財産

140　異種材料集積特許：多機能フォトニクス市場を支配する知的財産

141　光学計算特許：ムーアの法則を超える次世代計算基盤の知的財産

142　光電変換モジュール特許：光通信基盤を支配する統合知的財産

143　光電融合特許：光技術と電子技術の統合による産業支配権

144　光配線基板特許：次世代プリント配線板産業を支配する知的財産

145　国内優先権制度活用：フォトニクス企業の知的財産戦略における重要な経営ツール

【　主要企業・メーカー（日本）　】

146　AGC（旭硝子）：光学ガラスから光デバイス材料まで、フォトニクス基盤材料の総合企業

147　キヤノン：光学技術から光デバイスまで、精密光産業の総合メーカー

148　NEC（日本電気）：光海底ケーブルから宇宙まで、通信インフラを支える光の巨人

149　ニコン：光学職人から精密光計測企業への進化

150　NTTグループのフォトニクス戦略とIOWN構想：光による社会基盤の革新

151　オプテックス：光センサ・フォトセンサのスペシャリスト企業

152　ソニー：イメージセンサの王者から光・電子融合への進化

153　ニッコー（日光光学）：カメラレンズから産業用光学まで、精密光学の老舗企業

154　ハイテック社：光変調器と光電子デバイスのスペシャリスト

155　パナソニック：家電から産業用途まで、ライフスタイル変革を支えるフォトニクス

156　リコー：複合機から産業用光学まで、多領域で展開する光技術企業

157　古河電気工業：光通信インフラの統合ソリューション企業

158　住友電気工業：光ファイバから光通信ネットワークまで、通信インフラの基盤企業

159　先端フォトニクス企業群と日本の光技術エコシステム：ニッチから世界標準へ

160　東芝：光デバイスからシステムまで、幅広いフォトニクス事業ポートフォリオ

161　日立：社会インフラから計測・分析まで、多領域で展開するフォトニクス技術

162　浜松ホトニクス株式会社：光技術の極限を追求するグローバルリーダー

【　主要企業・メーカー（海外）　】

163　Broadcom：光デバイス・光通信市場のドミナント企業

164　Coherent Corp.：レーザ・フォトニクス技術による産業・科学応用の統合企業

165　Corning：光学材料から光通信インフラの統合企業へ

166　IBM：シリコンフォトニクスのパイオニアと次世代コンピューティング基盤

167　Infinera：光ネットワークシステムのアーキテクチャ革新者

168　Intel：シリコンフォトニクスの先駆者から光データセンター通信へ

169　IPG Photonics：ファイバレーザ技術の革新者と産業レーザ市場のリーダー

170　Jenoptik AG：精密光学と高度な光技術の独立系企業

171　Lumentum Holdings：光デバイスのスペシャリスト企業

172　Nokia：通信機器の巨人による光ネットワークシステム統合

173　NVIDIA：GPU主流企業から光演算・光インターコネクト統合企業へ

174　Samsung：光学から光通信まで、統合的フォトニクス企業への進化

175　Signify NV：LED光源から次世代スマート照明・光通信へ

176　Trumpf Photonics：産業用レーザシステムの総合企業

177　TSMC：シリコンフォトニクスファウンドリのエコシステム構築者

178　Schott AG：光学ガラス・光学素材の世界的リーダー

【　ベンチャー企業・新興企業　】

179　Aeva Technologies：コヒーレント4D LiDARの次世代知覚企業

180　Carl Zeiss Group：光学顕微鏡からデジタルイメージング・フォトニクスへ

181　Innolume GmbH：量子ドット・カスタム半導体光源の革新企業

182　Molex：光インターコネクトと次世代データセンター接続技術

183　Polatis Inc.：MEMS光スイッチの革新的企業

184　QD Laser：量子ドット光源技術のベンチャー企業

185　Rockley Photonics：シリコンフォトニクスの次世代革新企業

186　Rockley Photonics：シリコンフォトニクスの次世代革新企業

187　SiLC Technologies：広視野角・低消費電力3Dセンシングのイノベーター

188　Thorlabs：研究開発向けフォトニクスコンポーネント企業

189　Varroc Lighting Systems：自動車向けインテリジェント照明システムの革新企業

【　研究機関・大学　】

190　IBM研究所：シリコンフォトニクスと光情報処理の次世代技術開発

191　Intel研究開発：シリコンフォトニクスと高速インターコネクト基盤

192　NIST米国標準技術研究所：フォトニクス標準化と量子技術基盤研究

193　NTT研究所：フォトニクス・光通信の先端研究開発拠点

194　横浜国立大学：光・電子材料とセンシング応用の統合研究拠点

195　京都大学光・電子理工学教育研究センター：基礎フォトニクスの研究拠点

196　慶應義塾大学：光・電子融合デバイスと生命科学応用フォトニクス

197　産総研シリコンフォトニクス研究チーム：光集積回路の基礎研究と実装化

198　大阪大学光・電子理工学教育研究センター：フォトニクスの教育・研究拠点

199　東京大学先端科学技術研究センター：次世代デバイス・フォトニクスの戦略的研究拠点

【　業界イベント・学会　】

200　OFC国際会議：光通信技術の最高峰産業イベント

201　ECOC国際会議：欧州光通信産業の最高峰イベント

202　ECTC国際会議：半導体パッケージング産業の最高峰イベント

　Networking Event・特別イベント・交流機会

203　JSAP大会：日本応用物理学会の最高峰研究発表・業界交流プラットフォーム

204　光学会年次大会：光学・フォトニクスの国内最高峰研究発表プラットフォーム

205　レーザー学会年次大会：レーザー・光科学の国内最高峰学術講演会

　懇親会・ネットワーキング・交流機会

206　CLEO国際会議：光学・レーザー技術の最高峰研究発表プラットフォーム

【　以上　】