市場調査レポート
商品コード
1471116
光導波路市場:タイプ、屈折率、材料、モード構造、相互接続レベル、アプリケーション別-2024-2030年世界予測Optical Waveguide Market by Type (Nonplanar, Planar), Refractive Index (Graded Index, Step Index), Material, Mode Structure, Interconnection Level, Application - Global Forecast 2024-2030 |
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光導波路市場:タイプ、屈折率、材料、モード構造、相互接続レベル、アプリケーション別-2024-2030年世界予測 |
出版日: 2024年04月17日
発行: 360iResearch
ページ情報: 英文 184 Pages
納期: 即日から翌営業日
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光導波路市場規模は、2023年に72億3,000万米ドルと推定され、2024年には77億8,000万米ドルに達し、CAGR 7.80%で2030年には122億4,000万米ドルに達すると予測されています。
光導波路は、光スペクトルを横切って電磁波を導く空間的に不均一な構造です。光導波路は、周囲の媒質と比較して、クラッドと呼ばれる屈折率の高い領域を含んでいます。光導波路は、集積光回路の部品として、また、ローカルおよび長距離光通信システムの伝送媒体として配備されています。データセンターの急増と高性能コンピュータの顕著な使用、スマートホームとスマートシティプロジェクトの台頭による家庭へのファイバー拡張が、光導波路の使用を加速しています。光導波路ソリューションに関連する設計と製造の問題が市場成長の妨げとなっています。光導波路の設計には、独自の要件を満たす必要があり、主に特定の導波路伝送プロトコルに依存するため、物理学や工学の熟練者が必要です。さらに、ナノ材料光導波路の進歩は、高密度コンパクトフォトニクスの統合と導波路の3D印刷を可能にします。
主な市場の統計 | |
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基準年[2023] | 72億3,000万米ドル |
予測年[2024] | 77億8,000万米ドル |
予測年 [2030] | 122億4,000万米ドル |
CAGR(%) | 7.80% |
タイププレーナー光導波路の光回路への統合の増加
非平面光導波路は、2次元の横方向光閉じ込めからなり、コアはすべての横方向でクラッドに囲まれています。非平面チャネル導波路(両方向の導波路を持つ)は、有限の幅を持つストライプとして導波路構造を持っています。平面導波路、またはスラブ導波路は、平面形状を持つ導波路で、光を一次元にのみ導きます。平面導波路のコアは、一方向のみのクラッド層に挟まれており、主に高出力導波路レーザーや増幅器に使用されます。
屈折率:長距離・高速通信システムで高まるグレーデッドインデックス光導波路の需要
グレーデッドインデックスの光ファイバーは、中心から外側に向かって屈折率が小さくなっており、全反射によって光を導き、損失や分散を最小限に抑えることで、効率的な長距離・高速通信を可能にします。最大10Tbpsの帯域幅を実現でき、長距離ネットワークに適しています。ステップインデックス光ファイバは、コアとクラッドの境界で屈折率が急激に変化します。コアとクラッドの界面での全内部反射を利用して、コアを通して光を導く。ステップインデックスファイバーは安価で耐久性が高いが、モード分散が大きく、帯域幅は100Gbps程度と低いです。柔軟性とコストが優先される短・中距離接続に適しています。グレーデッドインデックスファイバーは長距離高速リンクの性能に優れ、ステップインデックスファイバーは短距離接続のコストと耐久性に優れています。大手メーカーによる絶え間ない技術革新により、光ネットワークは帯域幅の需要やアクセス要件の増加に対応できるよう進歩しています。
素材拡大するガラスへの傾斜光導波路テレコム・ネットワークにおける光ルーティングと光分岐のために
電気光学導波路は、外部電圧によってコア層の屈折率を変化させることで設計されます。電気光学導波路に使用される材料には、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、電気光学ポリマーなどがあります。ガラス光ファイバーは、情報伝送容量が大きく、損失が少なく、腐食環境や極端な温度環境において理想的です。ポリマーの光導波路は、柔軟な配線能力とコスト効率の高い集積能力により、車載光相互接続ネットワークにフォトニックデバイスやチップをハイブリッド集積するための魅力的な伝送媒体です。半導体光導波路は、現代の集積オプトエレクトロニクスシステム、特に電気的に活性なデバイスにとって重要です。半導体レーザー、光フィルター、スイッチ、変調器、アイソレーター、光検出器などがその応用例です。シリコン導波路は、SiコアとSiO2クラッドを用いて作製され、低透過損失と良好な光閉じ込めを持ち、チップを横切って光信号を伝送するために使用されます。
モード構造:ロング・リーチを必要とするネットワークでシングル・モード導波路の使用が増加しています。
マルチモード導波路はコア径が大きく、複数のモードの光を通すことができます。より多くの光パワーを伝送できるが、信号の歪みの原因となるモード分散に悩まされます。マルチモード導波路は製造コストが安く、より堅牢で、短い伝送距離に適しています。シングルモード導波路は、コアの直径が小さく、1つのモードの光しか伝わらないです。長距離で高い帯域幅と低い信号損失を実現します。しかし、精密な製造が必要で、価格も高いです。シングルモード導波路は、長距離、メトロポリタン、FTTxネットワークに適しています。
相互接続レベル:高速接続を可能にするラックレベルの相互接続ベースの光導波路の採用が進んでいます。
基板対基板の光相互接続レベルとは、光導波路を使用してシステム内の複数のプリント基板(PCB)を接続することを指します。高帯域幅、長距離での信号損失の低減、電磁干渉への耐性が必要なため、基板間接続には銅線よりも光相互接続の方が適しています。チップ間光相互接続には、同じPCBやパッケージ上の集積回路(チップ)を光導波路で接続することが含まれます。より高い帯域幅、密度、エネルギー効率への要求が、光チップ間相互接続の採用を促進しています。長距離相互接続は、数メートルから数キロメートルの長距離のシステムを接続します。長距離相互接続は通常、データセンター、ネットワークノード、通信インフラを接続するために使用されます。ラック間相互接続には、データセンター内のラック、キャビネット、エンクロージャ間の光接続が含まれます。ラックレベルの相互接続は、ラック内のサーバーやネットワーク機器間、および複数のラック間の広帯域幅リンクを可能にします。
アプリケーション光導波路は影響を受けにくい性質を持っているため、通信への応用が増加しています。
光導波路は、航空宇宙・防衛分野における誘導弾、レーザー追跡システム、人工衛星などのアプリケーションに不可欠です。光導波路は、長距離での高精度で信頼性の高い接続性が要求されるため、航空機や兵器のナビゲーションシステム、照準装置、レーザーモニタリングシステムに最適です。コンシューマーエレクトロニクス分野では、ウェアラブルデバイス、AR/VRヘッドセット、スマートホームデバイスなどのアプリケーションに光導波路が使用されています。光導波路は、コンパクトなフォームファクターでの高速データ伝送を可能にします。光導波路は、データセンターやハイパフォーマンスコンピューティングにおいて、短距離や長距離での低消費電力、広帯域幅のデータ転送に使用されています。石油・ガス、鉱業、製造業などの業界では、様々な監視、測定、オートメーション機器に光導波路が使用されています。レーザー距離計、干渉計、ジャイロスコープ、レーザーレベルなど、精密測定や位置合わせのための機器に使用されています。医療分野では、光導波路は非侵襲的な診断や治療のための様々な機器に使用されています。内視鏡は、光ファイバーの束を利用して、内部の解剖学的構造を照らし、視覚化します。計測学では、光導波路は、精密な計測に使用される干渉計の不可欠なコンポーネントです。通信業界では、光導波路は、情報を長距離伝送する通信システムのバックボーンを形成しています。光ファイバーと呼ばれるガラスやプラスチックの細いフィラメントは、デジタルデータを表すレーザーや光パルスの伝送に使用されます。光通信システムは、長距離通信だけでなく、建物内のローカル・エリア・ネットワークにも使用されています。
地域別の洞察
国際的なプレーヤーは、次世代通信を実施するために、光ファイバー生産のための戦略的買収と拡張を行っています。インターネット対応機器の増加は、高速データへの需要を促進し、その結果、南北アメリカで大量のデータの高速転送を可能にする光導波路を形成しています。さらに、アメリカ政府は、光導波路市場を後押しする高速インターネットインフラの提供計画を支援しています。EUの新しい電気通信規制の枠組みは、EU各国のブロードバンド普及率を向上させるため、ファイバーネットワークへの投資を促進しています。欧州企業は、欧州全域での光ファイバー展開を加速させる契約を結んでいます。欧州では新しいデータセンターの展開が増加しており、光導波路市場の成長を促進しています。アジア太平洋は、通信資本の増加で大きな成長が見込まれています。同地域にはフォトニクス新興企業が複数存在し、光導波路市場の成長を支えています。データセンターでは高速クラウドコンピューティングの導入が進んでおり、同地域の光導波路需要を押し上げる可能性が高いです。中国にはオプトエレクトロニクスと光ファイバー通信の研究開発に注力する大手光ファイバー企業があります。
FPNVポジショニング・マトリックス
FPNVポジショニングマトリックスは光導波路市場の評価において極めて重要です。事業戦略や製品満足度に関連する主要指標を調査し、ベンダーの包括的な評価を提供します。この綿密な分析により、ユーザーは各自の要件に沿った十分な情報に基づいた意思決定を行うことができます。評価に基づき、ベンダーは成功の度合いが異なる4つの象限に分類されます:フォアフロント(F)、パスファインダー(P)、ニッチ(N)、バイタル(V)です。
市場シェア分析
市場シェア分析は、光導波路市場におけるベンダーの現状について、洞察に満ちた詳細な調査を提供する包括的なツールです。全体的な収益、顧客基盤、その他の主要指標についてベンダーの貢献度を綿密に比較・分析することで、企業の業績や市場シェア争いの際に直面する課題について理解を深めることができます。さらに、この分析により、調査対象基準年に観察された蓄積、断片化の優位性、合併の特徴などの要因を含む、この分野の競合特性に関する貴重な考察が得られます。このような詳細レベルの拡大により、ベンダーはより多くの情報に基づいた意思決定を行い、市場で競争優位に立つための効果的な戦略を考案することができます。
1.市場の浸透度:主要企業が提供する市場に関する包括的な情報を提示しています。
2.市場の開拓度:有利な新興市場を深く掘り下げ、成熟市場セグメントにおける浸透度を分析しています。
3.市場の多様化:新製品の発売、未開拓の地域、最近の開発、投資に関する詳細な情報を提供します。
4.競合の評価と情報:市場シェア、戦略、製品、認証、規制状況、特許状況、主要企業の製造能力などを網羅的に評価します。
5.製品開発およびイノベーション:将来の技術、研究開発活動、画期的な製品開発に関する知的洞察を提供します。
1.光導波路市場の市場規模および予測は?
2.光導波路市場の予測期間中に投資を検討すべき製品、セグメント、用途、分野は何か?
3.光導波路市場の技術動向と規制枠組みは?
4.光導波路市場における主要ベンダーの市場シェアは?
5.光導波路市場への参入に適した形態や戦略的手段は?
(PRNewsfoto/Vuzix Corporation)
[184 Pages Report] The Optical Waveguide Market size was estimated at USD 7.23 billion in 2023 and expected to reach USD 7.78 billion in 2024, at a CAGR 7.80% to reach USD 12.24 billion by 2030.
The optical waveguide is a spatially inhomogeneous structure that guides electromagnetic waves across the optical spectrum. Optical waveguides contain a region of the increased refractive index, known as cladding, compared with the surrounding medium. Optical waveguides are deployed as components in integrated optical circuits and also as the transmission medium in local and long-haul optical communication systems. The surge in the number of data centers & prominent use of high-performance computers, and fiber expansion to the home with the rise of smart home & smart city projects is accelerating the use of optical waveguides. Design and fabrication issues associated with optical waveguide solutions hamper the market growth. The designing of optical waveguides requires skilled personnel in physics and engineering as they need to meet unique requirements and mainly rely on a specific set of waveguide transmission protocols. Moreover, the advancement of nanomaterial optical waveguides enables the integration of high-density compact photonics and 3-D printing of waveguides.
KEY MARKET STATISTICS | |
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Base Year [2023] | USD 7.23 billion |
Estimated Year [2024] | USD 7.78 billion |
Forecast Year [2030] | USD 12.24 billion |
CAGR (%) | 7.80% |
Type: Increasing integration of planar optical waveguides into optical circuits
A nonplanar optical waveguide comprises two-dimensional transverse optical confinement; the core is surrounded by cladding in all transverse directions. A nonplanar channel waveguide (with guidance in both directions) has a guiding structure as a stripe with a finite width. Planar waveguides, or slab waveguides, are waveguides with planar geometry, which guide light only in one dimension. The core in planar optical waveguide is sandwiched between cladding layers in only one direction and is primarily used for high-power waveguide lasers and amplifiers.
Refractive Index: Growing demand for graded Index optical waveguides for long-distance and high-speed communication systems
Graded index optical fibers have a refractive index that decreases from the center outwards, allowing for efficient long-distance, high-speed communication by guiding light via total internal reflection with minimal loss and dispersion. They can achieve bandwidths up to 10 Tbps and are preferred for long-haul networks. Step index optical fibers have an abrupt refractive index change at the boundary between the core and cladding. They guide light through the core using total internal reflection at the core-cladding interface. Step index fibers are cheaper and more durable but have higher modal dispersion and lower bandwidth, around 100 Gbps. They are suitable for short to medium-range connections where flexibility and cost are priorities. Graded index fibers excel in performance for long-distance high-speed links, and step-index fibers have advantages in cost and durability for shorter connections. Continuous innovation by major manufacturers ensures optical networks progress to meet increasing bandwidth demands and access requirements.
Material: Expanding inclination toward glass optical waveguides for optical routing and splitting in telecom networks
Electro-optic waveguides are designed based on changing the refractive index of the core layer with an external voltage. Materials used for electro-optic waveguides can be lithium niobate (LiNbO3), lithium tantalate (LiTaO3), barium titanate (BaTiO3), and electro-optic polymers. Glass optical fibers have higher information transmission capacity with lower loss and are ideal in corrosive environments or extreme temperatures. Polymer optical waveguides are attractive transmission mediums for hybrid integrating photonic devices or chips in on-board optical interconnection networks, owing to their flexible wiring capability and cost-effective integration ability. Semiconductor optical waveguides are important to modern integrated optoelectronic systems, especially for electrically active devices. Applications include semiconductor lasers, optical filters, switches, modulators, isolators, and photodetectors. Silicon waveguides are fabricated using Si core and SiO2 cladding with low transmission loss and good light confinement and are used to carry the optical signals across the chip.
Mode Structure: Rising usage of single-mode waveguides for networks requiring long-reach
Multi-mode waveguides have a larger core diameter, allowing multiple modes of light to travel through them. They carry more optical power but suffer from modal dispersion, which causes signal distortion. Multi-mode waveguides are cheaper to produce and more robust, suitable for shorter transmission distances. Single-mode waveguides have a small core diameter that only allows one mode of light to propagate. They produce high bandwidth and low signal loss over long distances. However, they require precise manufacturing and are more expensive. Single-mode waveguides are preferred for long-haul, metropolitan, and FTTx networks.
Interconnection Level: Emerging adoption of rack-level interconnection-based optical waveguides that enable high-speed connectivity
Board-to-board optical interconnection level refers to connecting multiple printed circuit boards (PCBs) within a system using optical waveguides. The need for high bandwidth, reduced signal loss over longer distances, and immunity to electromagnetic interference makes optical interconnects preferable over copper traces for board-to-board connections. Chip-to-chip optical interconnection includes connecting integrated circuits (chips) on the same PCB or package using optical waveguides. The demand for higher bandwidth, density, and energy efficiency is driving the adoption of optical chip-to-chip interconnects. Long-haul interconnection connects systems across longer distances, from meters to kilometers apart. Long-haul interconnects are typically used to link data centers, network nodes, and telecommunication infrastructures. Rack-to-rack interconnection includes optical connections between racks, cabinets, and enclosures in a data center. Rack-level interconnections allow high-bandwidth links between servers and networking equipment in a rack and between multiple racks.
Application: Rising application of optical waveguides in telecommunication due to their less susceptible nature
Optical waveguides are critical for applications including guided munitions, laser tracking systems, and satellites in the aerospace & defense sector. The demand for precision and reliable connectivity over long distances makes optical waveguides ideal for navigation systems, targeting equipment, and laser monitoring systems in aircraft and weaponry. The consumer electronics segment uses optical waveguides for applications, including wearable devices, AR/VR headsets, and smart home devices. Optical waveguides enable high-speed data transmission in compact form factors. Optical waveguides are used in data centers & high-performance computing for low-power, high-bandwidth data transfer over short and long distances. Various monitoring, measurement, and automation equipment in industries including oil & gas, mining, and manufacturing utilize optical waveguides. They are used in devices such as laser rangefinders, interferometers, gyroscopes, and laser levels for precision measurement and alignment. In the medical field, optical waveguides are used in various instruments for non-invasive diagnosis and treatment. Endoscopes utilize bundles of optical fibers to illuminate and provide visualization of the internal anatomy. In metrology, optical waveguides are integral components of interferometers used to make precise measurements. In the telecommunications industry, optical waveguides form the backbone of communication systems that transmit information over long distances. Thin filaments of glass or plastic, called optical fibers, are used to transmit laser or light pulses that represent digital data. Optical communication systems are used for both long-distance telecommunications as well as local area networks within buildings.
Regional Insights
International players are making strategic acquisitions & expansions for optical fiber production to implement next-gen communications. Increase in internet-enabled devices has promoted the demand for high-speed data which is in turn shaping the optical waveguides that enable the high-speed transfer of a large amount of data in Americas. Moreover, the American government supports plans to provide high speed internet infrastructure which boost the optical waveguide market. The EU's new telecom regulatory framework promotes fiber network investment to improve the broadband coverage of all EU countries. European companies are signing agreements to accelerate fiber optic rollout across Europe. The increasing deployment of newer data centers in Europe fuels the optical waveguide market growth. Asia-Pacific is expected to witness significant growth because of the rise in the telecommunication capital in the region. The presence of several photonics start-up players in the region is supporting the optical waveguide market growth. Data centers' increasing adoption of high-speed cloud computing will likely boost demand for optical waveguides in the region. China has the major fiber-optic companies focussing on research and development in optoelectronics and optical fiber communications.
FPNV Positioning Matrix
The FPNV Positioning Matrix is pivotal in evaluating the Optical Waveguide Market. It offers a comprehensive assessment of vendors, examining key metrics related to Business Strategy and Product Satisfaction. This in-depth analysis empowers users to make well-informed decisions aligned with their requirements. Based on the evaluation, the vendors are then categorized into four distinct quadrants representing varying levels of success: Forefront (F), Pathfinder (P), Niche (N), or Vital (V).
Market Share Analysis
The Market Share Analysis is a comprehensive tool that provides an insightful and in-depth examination of the current state of vendors in the Optical Waveguide Market. By meticulously comparing and analyzing vendor contributions in terms of overall revenue, customer base, and other key metrics, we can offer companies a greater understanding of their performance and the challenges they face when competing for market share. Additionally, this analysis provides valuable insights into the competitive nature of the sector, including factors such as accumulation, fragmentation dominance, and amalgamation traits observed over the base year period studied. With this expanded level of detail, vendors can make more informed decisions and devise effective strategies to gain a competitive edge in the market.
Key Company Profiles
The report delves into recent significant developments in the Optical Waveguide Market, highlighting leading vendors and their innovative profiles. These include Aksh OptiFibre Ltd., ALLIED WIRE AND CABLE INC., Belden Inc., Birla Cable Ltd., BJG Electronics Inc., Coherent Corp., CommScope, Inc., Comstar Supply, Corning Incorporated, Digi-Key Electronics Germany GmbH, DigiLens Inc., Fiber Instruments Sales Inc., Fiber Optics For Sale Co., Fiberinthebox, Fujikura Ltd., Furukawa Electric Co., Ltd., Futong Group Company Ltd., GAO Tek, Inc., Himachal Futuristic Communications Ltd., Holographix LLC, IBS Electronics Inc., Impulse Technologies, Infinite Cables Inc., Lumus Ltd., M2Optics, Inc., Mitsubishi Chemical Group Corporation, Mouser Electronics Inc., Multicom, Inc., NEC Corporation, Nedco, OFS Fitel, LLC, Optical Cable Corporation, Prysmian S.p.A., SAB Brockskes GmbH & Co. KG, Shanghai Tangpin Technology Co., Ltd., Shenzhen Sopto Technology Co., Ltd., Sterlite Technologies Limited, Structured Cable Products Inc., Sumitomo Electric Industries, Ltd., SUSS MicroOptics SA, Teem Photonics, Texcan, a Sonepar Company, The Light Connection, Inc., TVC Canada, a division of Wesco International, Wave Optics Ltd., Waveguide Optical Technologies, Yangtze Optical Fibre and Cable Joint Stock Limited Company, and ZTT International Ltd..
Market Segmentation & Coverage
1. Market Penetration: It presents comprehensive information on the market provided by key players.
2. Market Development: It delves deep into lucrative emerging markets and analyzes the penetration across mature market segments.
3. Market Diversification: It provides detailed information on new product launches, untapped geographic regions, recent developments, and investments.
4. Competitive Assessment & Intelligence: It conducts an exhaustive assessment of market shares, strategies, products, certifications, regulatory approvals, patent landscape, and manufacturing capabilities of the leading players.
5. Product Development & Innovation: It offers intelligent insights on future technologies, R&D activities, and breakthrough product developments.
1. What is the market size and forecast of the Optical Waveguide Market?
2. Which products, segments, applications, and areas should one consider investing in over the forecast period in the Optical Waveguide Market?
3. What are the technology trends and regulatory frameworks in the Optical Waveguide Market?
4. What is the market share of the leading vendors in the Optical Waveguide Market?
5. Which modes and strategic moves are suitable for entering the Optical Waveguide Market?
(PRNewsfoto/Vuzix Corporation)