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市場調査レポート
商品コード
1625193
垂直共振器面発光レーザー(VCSEL)市場の2030年までの予測: タイプ別、波長別、技術別、パッケージタイプ別、出力パワー別、用途別、エンドユーザー別、地域別の世界分析Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Type (Single-mode VCSELs, Multi-mode VCSELs, and Other Types), Wavelength, Technology, Packaging Type, Output Power, Application, End User and By Geography |
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カスタマイズ可能
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垂直共振器面発光レーザー(VCSEL)市場の2030年までの予測: タイプ別、波長別、技術別、パッケージタイプ別、出力パワー別、用途別、エンドユーザー別、地域別の世界分析 |
出版日: 2025年01月01日
発行: Stratistics Market Research Consulting
ページ情報: 英文 200+ Pages
納期: 2~3営業日
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Stratistics MRCによると、世界の垂直共振器面発光レーザー(VCSEL)市場は、2024年に22億3,000万米ドルを占め、予測期間中にCAGR 17.7%で成長して2030年には59億4,000万米ドルに達する見込みです。
垂直共振器面発光レーザー(VCSEL)は、半導体レーザーの一種で、従来の端面発光レーザーとは異なり、デバイスの表面に対して垂直に発光します。VCSELは、高効率、低消費電力、狭い集光ビームを生成できることで知られています。コンパクトな設計、信頼性、費用対効果の高さから、光データ通信、3Dセンシング、顔認識、車載・産業用LiDARシステムなどの用途に広く使われています。
ストックホルム国際平和研究所(SIPRI)によると、米国は2022年に軍事費が最も高い国のランキングで首位に立ち、8,770億米ドルが軍事費に充てられます。
3Dセンシングと画像処理の需要
3Dセンシングと画像に対する需要の高まりは、特に拡張現実(AR)、ジェスチャー認識、顔識別などのアプリケーションで重要な役割を果たしています。VCSELは深度マッピングに高い精度と信頼性を提供し、スマートフォンやウェアラブルなどの家電製品で正確な3D画像を可能にします。狭くて焦点の合った光ビームを放射するVCSELの能力は、詳細で迅速な3Dデータ・キャプチャを可能にします。さらに、VCSELは自律走行車用のLiDARシステムにおいて重要であり、物体検出と環境マッピングを向上させる。産業界で3Dセンシング技術の採用が進むにつれ、VCSELは高度な画像とセンシングアプリケーションに不可欠なものとなりつつあります。
製造の複雑さ
VCSELの製造プロセスには、材料の精密な積層と垂直共振器構造の複雑な設計が必要であり、高度な半導体製造技術が要求されます。このプロセスには、高品質のエピタキシャル成長、精密なエッチング、コンポーネントの慎重なアライメントが含まれ、従来の端面発光レーザーよりも複雑なものとなっています。さらに、安定した品質の高性能VCSELを大規模に製造するには、特殊な装置と専門知識が必要となり、製造コストの上昇につながります。この複雑さは、特に価格に敏感な産業での大量採用を制限する可能性があります。
ヘルスケア・アプリケーションの成長
非侵襲的診断、光コヒーレンストモグラフィ(OCT)、バイタルサインモニタリングセンサーにこれらのレーザーを使用する医療機器は、ますます一般的になってきています。VCSELは高速、高精度、高信頼性の光学性能を提供するため、高度な画像システムや診断機器に最適です。さらに、そのエネルギー効率と小型化は、グルコースモニターやパルスオキシメーターなど、長い電池寿命と小型フォームファクターを必要とするウェアラブル健康機器にとって重要な特典です。VCSELの使用は、ヘルスケア産業がデジタル化と遠隔モニタリングを採用し続ける中で、診断精度を高め、より効果的な患者ケアを促進する上で不可欠になると予想されます。
限られた波長範囲
VCSELは、端面発光レーザーなど他のレーザー技術に比べて波長範囲が狭いことが市場の抑制要因となっています。VCSELは通常、狭い波長範囲で動作するため、より広いスペクトルを必要とする特定のアプリケーションでの使用が制限される可能性があります。この制限は、長距離データ伝送のためにより広い波長範囲が必要とされる通信のような分野や、材料加工のために高出力や特定の波長を必要とする特定の産業用途での採用に影響を与える可能性があります。
COVID-19の影響
COVID-19の大流行は、VCSEL市場にさまざまな影響を与えました。この危機は当初サプライチェーンを混乱させ、製造を遅らせたが、ヘルスケアシステムがパンデミックに適応するにつれて、非侵襲的診断や温度検知などの医療用途におけるVCSELの需要が急増しました。さらに、リモートワークの増加や、家庭用電子機器における顔認識やARアプリケーションのための3Dセンシング技術の使用増加がVCSELの採用を後押しし、パンデミック後期の市場回復に貢献しました。
予測期間中、シングルモードVCSELセグメントが最大になる見込み
シングルモードVCSEL分野は、高精度で低発散ビームを提供できることから、正確なデータトランスミッションやセンシングを必要とするアプリケーションに最適であり、市場規模は最大と予測されています。シングルモードVCSELは、長距離伝送に優れた性能を発揮するため、データセンターや通信などの光通信システムに広く使われています。さらに、高精度測定のために解像度とフォーカスが改善されるため、顔認識やLiDARシステムなどの3Dセンシングアプリケーションでの利用が、その採用をさらに後押ししています。
予測期間中、データ通信分野のCAGRが最も高くなる見込み
予測期間中、CAGRが最も高くなると予測されているのはデータ通信分野です。VCSELは、データセンター、テレコムネットワーク、ハイパフォーマンスコンピューティングシステムなどの近距離データトランスミッションアプリケーションでますます使用されるようになっています。VCSELは高データレート、エネルギー効率、コンパクトサイズに対応しているため、光ファイバーケーブルで大量のデータを伝送するのに理想的です。高帯域幅のアプリケーションや相互接続では、より高速で信頼性の高いデータ転送の需要が高まっているため、VCSELが選ばれ続けています。
アジア太平洋地域は、技術の進歩が速く、家庭用電子機器、自動車、産業用アプリケーションの需要が増加しているため、予測期間中に最大の市場シェアを占めると予想されます。この地域は、特に中国、韓国、日本のような国々における強力な製造基盤が、スマートフォン、3Dセンシング、自律走行車向けLiDARシステムにおけるVCSELの採用を後押ししています。また、電気通信やデータセンターにおける高速データ接続需要の増加も市場を牽引しており、アジア太平洋地域はVCSEL技術にとって極めて重要な成長地域となっています。
予測期間中、北米地域が最も高いCAGRを記録すると予測されています。これは、通信、自動車、家電分野からの需要が高いためです。スマートフォン、顔認識、自律走行車向けLiDARシステムなど、3Dセンシング技術の採用拡大がVCSELの利用を後押ししています。さらに、この地域のデータセンタや高速光通信アプリケーションにおけるリーダーシップが市場をさらに支えています。北米のイノベーション重視、洗練された製造技術、スマート技術や自律走行技術への投資は、継続的な拡大の主な推進力となっています。
Note: Tables for North America, Europe, APAC, South America, and Middle East & Africa Regions are also represented in the same manner as above.
According to Stratistics MRC, the Global Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) Market is accounted for $2.23 billion in 2024 and is expected to reach $5.94 billion by 2030 growing at a CAGR of 17.7% during the forecast period. A Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) is a type of semiconductor laser that emits light perpendicular to the surface of the device, unlike traditional edge-emitting lasers. VCSELs are known for their high efficiency, low power consumption, and ability to produce a narrow, focused beam of light. They are widely used in applications such as optical data communication, 3D sensing, facial recognition, and LiDAR systems for automotive and industrial uses due to their compact design, reliability, and cost-effectiveness.
According to the Stockholm International Peace Research Institute (SIPRI), the United States led the ranking of countries with the highest military expenditure in 2022, with USD 877 billion dedicated to the military.
Demand for 3D sensing and imaging
The growing demand for 3D sensing and imaging plays a crucial role, particularly in applications such as augmented reality (AR), gesture recognition, and facial identification. VCSELs provide high precision and reliability for depth mapping, enabling accurate 3D imaging in consumer electronics, such as smartphones and wearables. Their ability to emit narrow, focused beams of light allows for detailed and rapid 3D data capture. Additionally, VCSELs are crucial in LiDAR systems for autonomous vehicles, improving object detection and environmental mapping. As industries increasingly adopt 3D sensing technologies, VCSELs are becoming integral to advanced imaging and sensing applications.
High manufacturing complexity
The fabrication process of VCSELs requires precise layering of materials and intricate design of the vertical cavity structure, which demands advanced semiconductor manufacturing techniques. The process involves high-quality epitaxial growth, precise etching, and careful alignment of components, making it more complex than traditional edge-emitting lasers. Additionally, producing high-performance VCSELs with consistent quality at scale requires specialized equipment and expertise, which can lead to higher production costs. This complexity can limit mass adoption, especially in price-sensitive industries.
Growth in healthcare applications
Medical equipment that use these lasers for non-invasive diagnostics, optical coherence tomography (OCT), and vital sign monitoring sensors are becoming more and more common. VCSELs provide high-speed, accurate, and dependable optical performance, which makes them perfect for sophisticated imaging systems and diagnostic instruments. Additionally, their energy efficiency and tiny size are important benefits for wearable health devices that need long battery life and small form factors, such glucose monitors and pulse oximeters. The use of VCSELs is expected to be vital in enhancing diagnostic precision and facilitating more effective patient care as the healthcare industry continues to embrace digitalization and remote monitoring.
Limited wavelength range
The narrow wavelength range of VCSELs in comparison to other laser technologies, such edge-emitting lasers, is a market constraint. VCSELs typically operate in a narrow range of wavelengths, which can restrict their use in certain applications that require a broader spectrum. This limitation can impact their adoption in fields like telecommunications, where a wider wavelength range may be needed for long-distance data transmission, or in certain industrial applications requiring high-power or specific wavelengths for material processing.
Covid-19 Impact
The COVID-19 pandemic had a mixed impact on the VCSEL market. While the crisis initially disrupted supply chains and delayed manufacturing, the demand for VCSELs in medical applications, such as non-invasive diagnostics and temperature sensing, surged as healthcare systems adapted to the pandemic. Additionally, the rise in remote work and increased use of 3D sensing technologies for facial recognition and AR applications in consumer electronics helped boost the adoption of VCSELs, contributing to market recovery in the latter stages of the pandemic.
The single-mode VCSELs segment is expected to be the largest during the forecast period
The single-mode VCSELs segment is estimated to be the largest, due to their ability to provide high-precision, low-divergence beams, making them ideal for applications requiring accurate data transmission and sensing. Single-mode VCSELs are widely used in optical communication systems, including data centers and telecommunications, due to their superior performance in long-range transmission. Additionally, because they provide improved resolution and focus for high-accuracy measurements, their use in 3D sensing applications, such facial recognition and LiDAR systems, further propels their adoption.
The data communication segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The data communication segment is anticipated to witness the highest CAGR during the forecast period. VCSELs are increasingly used in short-range data transmission applications, such as in data centers, telecom networks, and high-performance computing systems. Their ability to support high data rates, energy efficiency, and compact size makes them ideal for transmitting large volumes of data over fiber-optic cables. High-bandwidth applications and interconnects continue to choose VCSELs as the demand for quicker, more dependable data transfer increases.
Asia Pacific is expected to have the largest market share during the forecast period due to fast technological advancements and increasing demand for consumer electronics, automotive, and industrial applications. The region's strong manufacturing base, particularly in countries like China, South Korea, and Japan, fuels the adoption of VCSELs in smartphones, 3D sensing, and LiDAR systems for autonomous vehicles. The market is also driven by the increasing demand for high-speed data connection in telecoms and data centers, which makes Asia Pacific a crucial growth region for VCSEL technology.
During the forecast period, the North America region is anticipated to register the highest CAGR, owing to high demand from the telecom, automobile, and consumer electronics sectors. The growing adoption of 3D sensing technologies in smartphones, facial recognition, and LiDAR systems for autonomous vehicles boosts VCSEL usage. Additionally, the region's leadership in data centers and high-speed optical communication applications further supports the market. North America's emphasis on innovation, sophisticated manufacturing skills, and investments in smart and autonomous technologies are major drivers of continuous expansion.
Key players in the market
Some of the key players profiled in the Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) Market include Lumentum Operations LLC, Broadcom Inc., Laser Components GmbH, TruCorp, Osram Opto Semiconductors GmbH, VCSELs Inc., TRUMPF GmbH + Co. KG, Zygo Corporation, Sony Corporation, Philips Photonics, Vixar Inc., Alight Technologies, Lumineq Displays, Kyocera Corporation, Shenzhen Hi-LED Optoelectronics Co., Ltd., Lasea, Panasonic Corporation, and Heidelberg Instruments.
In October 2023, Lumentum introduced a new series of high-power VCSELs specifically designed for LiDAR systems used in autonomous vehicles and industrial applications. These VCSELs offer higher performance with increased reliability and efficiency, meeting the growing demand for precise 3D mapping and distance sensing.
In September 2023, Broadcom launched a new line of VCSELs aimed at enhancing optical data communication speeds for data centers and telecommunications. These VCSELs offer improved energy efficiency and bandwidth capabilities, catering to the growing demand for faster data transfer in cloud computing.
In June 2023, Vixar launched a new range of VCSELs optimized for 3D sensing and gesture recognition in consumer electronics. The new product promises enhanced performance in applications like facial recognition, augmented reality (AR), and virtual reality (VR) systems, further driving the adoption of VCSELs in the smartphone and wearables markets.