Rozwój i status rynkowy laserów strojonych (część pierwsza)
W przeciwieństwie do wielu klas laserów, lasery przestrajalne oferują możliwość dostrojenia długości fali wyjściowej w zależności od przeznaczenia. W przeszłości przestrajalne lasery półprzewodnikowe pracowały wydajnie na długościach fali około 800 nanometrów i były wykorzystywane głównie do badań naukowych. Lasery przestrajalne zazwyczaj pracują w sposób ciągły z małą szerokością pasma emisji. W tym systemie laserowym filtr Lyota jest wprowadzany do wnęki lasera, która obraca się, aby dostroić laser, a pozostałe elementy obejmują siatkę dyfrakcyjną, standardową linijkę i pryzmat.
Według firmy badawczej DataBridgeMarketResearch,laser strojonyOczekuje się, że rynek będzie rósł ze skumulowaną roczną stopą wzrostu na poziomie 8,9% w latach 2021-2028, osiągając 16,686 mld dolarów do 2028 roku. W obliczu pandemii koronawirusa rośnie zapotrzebowanie na rozwój technologiczny w sektorze opieki zdrowotnej, a rządy inwestują znaczne środki w promowanie postępu technologicznego w tej branży. W tym kontekście udoskonalono różne urządzenia medyczne i lasery przestrajalne o wysokiej jakości, co dodatkowo napędza wzrost rynku laserów przestrajalnych.
Z drugiej strony, złożoność samej technologii laserów przestrajalnych stanowi istotną przeszkodę w rozwoju rynku laserów przestrajalnych. Oprócz postępu w dziedzinie laserów przestrajalnych, nowe zaawansowane technologie wprowadzane przez różnych graczy rynkowych stwarzają nowe możliwości rozwoju rynku laserów przestrajalnych.
Segmentacja typu rynku
W zależności od rodzaju lasera strojonego, strojonylaserRynek został podzielony na lasery przestrajalne w ciele stałym, lasery przestrajalne gazowe, lasery przestrajalne światłowodowe, lasery przestrajalne na cieczy, lasery na swobodnych elektronach (FEL), lasery OPO z impulsami nanosekundowymi itp. W 2021 r. lasery przestrajalne w ciele stałym, dzięki swoim szerszym zaletom w projektowaniu systemów laserowych, zajęły pozycję lidera pod względem udziału w rynku.
Na podstawie technologii rynek laserów strojonych jest dalej podzielony na lasery diodowe z zewnętrzną wnęką rezonansową, lasery z rozproszonym reflektorem Bragga (DBR), lasery z rozproszonym sprzężeniem zwrotnym (Laser DFB), lasery z pionową wnęką rezonansową o emisji powierzchniowej (VCSEL), mikrosystemy elektromechaniczne (MEMS) itp. W 2021 r. największy udział w rynku zajmują lasery diodowe z zewnętrzną wnęką rezonansową, które zapewniają szeroki zakres strojenia (powyżej 40 nm) pomimo niskiej prędkości strojenia, która może wymagać dziesiątek milisekund do zmiany długości fali, co poprawia ich wykorzystanie w optycznym sprzęcie testowym i pomiarowym.
Ze względu na długość fali, rynek laserów przestrajalnych można podzielić na trzy typy pasm: < 1000 nm, 1000 nm-1500 nm i powyżej 1500 nm. W 2021 roku segment 1000 nm-1500 nm zwiększył swój udział w rynku dzięki wyższej wydajności kwantowej i wysokiej wydajności sprzęgania włókien.
Ze względu na zastosowanie, rynek laserów przestrajalnych można podzielić na mikroobróbkę, wiercenie, cięcie, spawanie, grawerowanie, znakowanie, komunikację i inne. W 2021 roku, wraz z rozwojem komunikacji optycznej, gdzie lasery przestrajalne odgrywają rolę w zarządzaniu długością fali, poprawie wydajności sieci i rozwoju sieci optycznych nowej generacji, segment komunikacji zajął czołowe miejsce pod względem udziału w rynku.
Ze względu na podział kanałów sprzedaży, rynek laserów strojonych można podzielić na OEM i aftermarket. W 2021 roku segment OEM zdominował rynek, ponieważ zakup sprzętu laserowego od producentów OEM jest zazwyczaj bardziej opłacalny i zapewnia najwyższą gwarancję jakości, stając się głównym motorem napędowym zakupów produktów z kanału OEM.
Zgodnie z potrzebami użytkowników końcowych, rynek laserów przestrajalnych można podzielić na elektronikę i półprzewodniki, motoryzację, lotnictwo, urządzenia telekomunikacyjne i sieciowe, medycynę, produkcję, opakowania i inne sektory. W 2021 roku segment urządzeń telekomunikacyjnych i sieciowych miał największy udział w rynku dzięki laserom przestrajalnym, które przyczyniają się do poprawy inteligencji, funkcjonalności i wydajności sieci.
Ponadto, raport InsightPartners wykazał, że wdrażanie laserów przestrajalnych w sektorach wytwórczym i przemysłowym jest napędzane głównie przez rosnące wykorzystanie technologii optycznej w masowej produkcji urządzeń konsumenckich. Wraz ze wzrostem zastosowań elektroniki użytkowej, takich jak mikroczujniki, wyświetlacze płaskie i lidar, rośnie również zapotrzebowanie na lasery przestrajalne w zastosowaniach półprzewodnikowych i w przetwarzaniu materiałów.
Firma InsightPartners zauważa, że wzrost rynku laserów przestrajalnych wpływa również na przemysłowe zastosowania czujników światłowodowych, takie jak rozproszone mapowanie odkształceń i temperatury oraz rozproszony pomiar kształtu. Monitorowanie stanu lotnictwa, turbin wiatrowych i generatorów stało się dynamicznie rozwijającym się obszarem zastosowań w tej dziedzinie. Ponadto, coraz powszechniejsze wykorzystanie optyki holograficznej w wyświetlaczach rzeczywistości rozszerzonej (AR) również zwiększyło udział laserów przestrajalnych w rynku, co stanowi trend zasługujący na uwagę. Na przykład europejska firma TOPTICAPhotonics opracowuje lasery diodowe dużej mocy UV/RGB o pojedynczej częstotliwości do fotolitografii, testów i inspekcji optycznej oraz holografii.
Podział regionalny rynku
Region Azji i Pacyfiku jest głównym konsumentem i producentem laserów, zwłaszcza laserów przestrajalnych. Po pierwsze, lasery przestrajalne w dużej mierze opierają się na półprzewodnikach i komponentach elektronicznych (laserach na ciele stałym itp.), a surowce potrzebne do produkcji rozwiązań laserowych są w dużych ilościach w kilku dużych krajach, takich jak Chiny, Korea Południowa, Tajwan i Japonia. Ponadto, współpraca między firmami działającymi w regionie dodatkowo napędza wzrost rynku. Biorąc pod uwagę te czynniki, oczekuje się, że region Azji i Pacyfiku będzie głównym źródłem importu dla wielu firm produkujących lasery przestrajalne w innych częściach świata.
Czas publikacji: 30 października 2023 r.