Tamaño del mercado de VCSEL, participación y análisis de la industria, por tipo (monomodo y multimodo), por longitud de onda (rojo, infrarrojo cercano e infrarrojo de onda corta), por material (nitruro de galio y arseniuro de galio), por aplicación (comunicación de datos, Detección 3D, sistemas LiDAR, calefacción industrial e impresión láser, iluminaciones infrarrojas y otros), por usuario final (electrónica de consumo, automoción, industria, atención sanitaria, militar y defensa, y otros) y pronóstico regional, 2024 – 2032

El tamaño del mercado mundial de VCSEL se valoró en 2,20 mil millones de dólares en 2023. Se proyecta que el mercado crecerá de 2,59 mil millones de dólares en 2024 a 11,47 mil millones de dólares en 2032, exhibiendo una tasa compuesta anual del 20,4% durante el período previsto.

Un láser de emisión de superficie de cavidad vertical (VCSEL) es un diodo láser basado en semiconductores que produce luz perpendicular a la superficie de la oblea fabricada en lugar de paralela como en los láseres de emisión de bordes. Estos dispositivos se pueden implementar en paquetes de montaje en superficie más pequeños que los conservadores con emisión de borde. láseres semiconductores , que irradian desde superficies diseñadas escindiendo el chip. También pueden aumentar la densidad del rayo láser en un espacio más pequeño que los diodos láser de borde convencionales. Además, estos dispositivos se utilizan en varias aplicaciones, como comunicaciones ópticas, sensores y aplicaciones de imágenes 3D, incluida la tecnología de reconocimiento facial en teléfonos inteligentes, comunicación de datos y sistemas LiDAR en vehículos autónomos.

La pandemia de COVID-19 tuvo un impacto significativo en el mercado debido al aumento en el uso de productos electrónicos de consumo a medida que la gente pasaba más tiempo en casa. Los dispositivos, como teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y tabletas, experimentaron una mayor demanda, lo que, a su vez, impulsó la demanda de láseres emisores de superficie de cavidad vertical utilizados en detección 3D, reconocimiento facial y funciones de realidad aumentada. Además, a medida que aumentaron el trabajo remoto y las actividades en línea, hubo una mayor demanda de centros de datos y redes de comunicación más rápidas. El láser de emisión superficial de cavidad vertical, que se utiliza en sistemas de comunicación óptica, se benefició de esta tendencia a medida que las empresas invierten en mejorar su infraestructura.

Impacto de la IA generativa

Aumento de la demanda de IA generativa en aplicaciones de láser que emiten superficies de cavidades verticales para impulsar el crecimiento del mercado

IA generativa Los modelos requieren una potencia computacional sustancial y un procesamiento de datos de alta velocidad, lo que lleva a mayores inversiones en centros de datos. Los láseres de emisión superficial de cavidad vertical desempeñan un papel fundamental en las interconexiones ópticas de alta velocidad dentro de los centros de datos, lo que impulsa la demanda de estos láseres para satisfacer las crecientes necesidades de la infraestructura impulsada por la IA. La IA generativa puede mejorar significativamente las tecnologías de detección e imágenes 3D, que son aplicaciones importantes del láser de emisión de superficie de cavidad vertical. Por lo tanto, la capacidad de la IA para optimizar e innovar en estas áreas conduce a aplicaciones de láser de emisión de superficie de cavidad vertical más sofisticadas y a una mayor demanda del mercado.

VCSEL Tendencias del Mercado

Aumento de la adopción de láser de emisión de superficie de cavidad vertical en aplicaciones biomédicas y de imágenes médicas para impulsar el crecimiento del mercado

El láser de emisión de superficie de cavidad vertical ofrece numerosas ventajas, como alta calidad del haz, control preciso de la longitud de onda y tamaño compacto, lo que los hace ideales para diversas aplicaciones biomédicas y médicas. A medida que el sector de la salud busca constantemente tecnologías de vanguardia para aumentar la precisión del diagnóstico y del paciente, la implementación de capas en estas áreas aumentará rápidamente. Estos láseres proporcionan ventajas significativas para la detección biomédica y imagenes medicas aplicaciones, principalmente en oximetría de pulso y tejido. Convencionalmente, estas aplicaciones han utilizado LED en longitudes de onda precisas para calcular la oxigenación de la sangre. Por otro lado, estas capas presentan mejoras, como modificaciones más pequeñas de la longitud de onda con cambios de temperatura, emisión de ancho de línea espectral más estrecho y consumo de energía expresivamente reducido, lo que es especialmente útil para desarrollar dispositivos médicos inalámbricos y de monitoreo doméstico. Por lo tanto, se espera que estas tendencias impulsen el crecimiento del mercado.

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Factores de crecimiento del mercado de VCSEL

Aumento de la demanda de sistemas biométricos y de reconocimiento facial entre varias aplicaciones para impulsar el crecimiento del mercado

La creciente demanda de sistemas de seguridad biométricos y reconocimiento facial es un importante impulsor del mercado. Los láseres de emisión de superficie de cavidad vertical son módulos críticos en estas tecnologías de seguridad avanzadas debido a su capacidad de producir luz precisa y coherente, que se utiliza para generar mapas 3D completos de rostros y objetos. A medida que las preocupaciones por la confidencialidad y la seguridad se vuelven progresivamente prominentes tanto en el sector empresarial como en el de consumo, la demanda de información precisa y confiable sistemas biométricos continúa aumentando, impulsando el crecimiento del mercado. Además, las violaciones de seguridad y el robo de identidad son las principales preocupaciones para las que los sistemas de seguridad biométrica y de reconocimiento facial ofrecen soluciones sólidas.

FACTORES RESTRICTIVOS

Mayores costos de implementación y baja adopción de VCSEL basados ​​en InP para limitar el crecimiento del mercado

La producción de láseres de emisión de superficie de cavidad vertical puede ser más costosa que la de los láseres conservadores de emisión de bordes debido a los procesos de fabricación compuestos involucrados en su fabricación, como la litografía, la unión de obleas y el crecimiento epitaxial. La adopción puede verse considerablemente obstaculizada por este aumento de costo, especialmente en aplicaciones donde los gastos son críticos, como la electrónica de consumo y la transmisión de datos. Además, debido a su menor dispersión y pérdida de fibra insignificante, los VCSEL basados ​​en InP se seleccionan comúnmente para aplicaciones que incluyen comunicación óptica. Sin embargo, debido a su alta reflectividad y baja penetración, los VCSEL basados ​​en InP son incapaces de producir espejos DBR de gran tamaño. La longitud efectiva de la cavidad limita el factor de confinamiento y el rango de giro.

Análisis de segmentación del mercado VCSEL

Análisis por tipo

La adopción de VCSEL multimodo entre las aplicaciones de centros de datos impulsó el crecimiento del segmento

Según el tipo, el mercado se clasifica en monomodo y multimodo.

El segmento multimodo tuvo la mayor cuota de mercado en 2023. La demanda de mayores velocidades de transmisión de datos en los centros de datos está impulsando la adopción de VCSEL multimodo, que se utilizan en interconexiones ópticas de corto alcance. Los VCSEL multimodo son capaces de admitir altas velocidades de datos con un consumo de energía relativamente bajo, lo que los hace adecuados para entornos de procesamiento de datos a gran escala. Estos VCSEL son generalmente más rentables de producir que sus homólogos monomodo debido a procesos de fabricación más simples. Esta ventaja de costos los hace más atractivos para aplicaciones donde el alto volumen y el bajo costo son críticos.

Se espera que el segmento monomodo crezca al CAGR más alto durante el período de pronóstico. Estos VCSEL se adoptan ampliamente en telecomunicaciones debido a su capacidad para mantener una señal de alta calidad en distancias extendidas. Ofrecen un ancho espectral estrecho y una menor divergencia, lo que reduce la dispersión y garantiza una comunicación más confiable. Estos son cruciales en las comunicaciones de fibra óptica, donde es esencial mantener la integridad de la señal en largas distancias. Estos dispositivos se utilizan en redes de alta velocidad, como 5G, donde se requiere baja latencia y alto rendimiento de datos. Así, estos factores impulsan el crecimiento de la mercado de semiconductores .

Por análisis de longitud de onda

La creciente demanda de longitud de onda del infrarrojo cercano entre las aplicaciones sanitarias impulsó el crecimiento segmentario

Según la longitud de onda, el mercado se clasifica en rojo, infrarrojo cercano e infrarrojo de onda corta.

El segmento de longitud de onda del infrarrojo cercano (NIR) tuvo la mayor participación global en la industria VCSEL en 2023. El crecimiento se debe principalmente a la creciente adopción de teléfonos inteligentes para aplicaciones de detección 3D, incluido el reconocimiento facial y de gestos, la detección en cabina de automóviles y otras. Además, los NIR VCSEL se utilizan cada vez más en dispositivos médicos para procedimientos de diagnóstico no invasivos. Se utilizan en dispositivos para controlar los niveles de oxígeno en sangre, la frecuencia cardíaca y otros signos vitales. La luz NIR puede penetrar la piel y los tejidos de manera más efectiva, proporcionando mediciones precisas sin molestias para el paciente.

Se espera que el segmento de longitud de onda roja crezca al CAGR más alto durante el período de pronóstico. Los láseres rojos de emisión de superficie de cavidad vertical se utilizan en picoproyectores y Realidad Aumentada (RA) muestra. Su capacidad para producir una luz roja brillante y nítida es esencial para la proyección de imágenes de alta calidad. Esto es particularmente importante en dispositivos como gafas inteligentes, Heads-Up Displays (HUD) y proyectores portátiles. Además, en impresoras y escáneres láser, los láseres rojos de emisión superficial de cavidad vertical son muy adecuados para leer y escribir datos en medios ópticos, como CD y DVD.

Por análisis de materiales

La creciente adopción de arseniuro de galio en varias aplicaciones de VCSEL fomentó el crecimiento del segmento

Según el material, el mercado se clasifica en nitruro de galio y arseniuro de galio.

El segmento de arseniuro de galio (GaAs) tuvo la mayor participación de mercado en 2023. El arseniuro de galio tiene una banda prohibida directa, lo que lo hace altamente eficiente en la emisión de luz, especialmente en el espectro infrarrojo. Esto es crucial para los VCSEL, que a menudo funcionan en longitudes de onda, como 850 nm, y se utilizan ampliamente en aplicaciones de detección y comunicación de datos. Además, es compatible con procesos de fabricación de semiconductores bien establecidos, lo que permite la producción de VCSEL confiables y de alta calidad. El uso de GaAs también facilita el crecimiento de capas epitaxiales de alta calidad, que son esenciales para el rendimiento de los láseres que emiten superficies de cavidades verticales.

El Nitruro de galio (GaN) Se espera que el segmento crezca al CAGR más alto durante el período de pronóstico. Su amplia banda prohibida permite la emisión de luz en las regiones azul, violeta y ultravioleta del espectro. Esto hace que los VCSEL basados ​​en GaN sean ideales para aplicaciones que requieren láseres de longitud de onda corta, como almacenamiento óptico de alta densidad, tecnologías de visualización y detección biológica.

Por análisis de aplicaciones

El aumento de la demanda de VCSEL en centros de datos impulsó el crecimiento del segmento de comunicación de datos

Según la aplicación, el mercado se clasifica en comunicación de datos, detección 3D, sistemas LiDAR, calefacción industrial e impresión láser, iluminaciones infrarrojas y otros.

Las aplicaciones de comunicación de datos tuvieron la cuota de mercado máxima en 2023. Los centros de datos son los componentes principales de la infraestructura de Internet y sirven como puntos de acceso a datos, almacenamiento y computación. La necesidad de VCSELS en los centros de datos está aumentando, lo que impulsa el desarrollo de VCSEL para el mercado de comunicación de datos. Los VCSELS se aplican en la comunicación de datos para diversos fines, como transferencia de datos de alta velocidad, interconexiones ópticas y detección. Tienen un menor consumo de energía, velocidades de datos más rápidas y un tamaño pequeño, lo que los convierte en el epítome de las operaciones de los centros de datos. Varias razones contribuyen al aumento de la demanda de VCSELS en los centros de datos. Una de las principales causas es el desarrollo de Internet y la creciente necesidad de capacidad de almacenamiento y procesamiento de datos.

Se espera que las aplicaciones de detección 3D crezcan al CAGR más alto durante el período de pronóstico. Estas aplicaciones se utilizan ampliamente en reconocimiento de gestos, reconocimiento facial, detección de proximidad y detección de profundidad 3D, todas las cuales se han convertido en características vitales en la electrónica de consumo moderna, como teléfonos inteligentes , tabletas y dispositivos portátiles. La rápida adopción de estos dispositivos a nivel mundial ha impulsado considerablemente la demanda de sensores basados ​​en láser con emisión de superficie de cavidad vertical. Por ejemplo,

• En abril de 2024, Vertilas y TriEye se asociaron para demostrar soluciones de detección SWIR impulsadas por VCSEL de 1,3 um. La colaboración proporciona soluciones rentables para los mercados industriales y de consumo.


• En marzo de 2021, Lumentum Holdings Inc. declaró innovadores conjuntos láser de emisión de superficie de cavidad vertical de seis uniones de alta potencia para innovadoras aplicaciones de detección 3D, LiDAR automotriz y de consumo. Las aplicaciones y la funcionalidad innovadora impulsan la necesidad de mayor potencia y eficiencia a partir de dispositivos de factor de forma más pequeño.

Por análisis del usuario final

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El aumento de la demanda de láseres emisores de superficie de cavidad vertical en electrónica de consumo impulsó el crecimiento del mercado

Según el usuario final, el mercado se clasifica en electrónica de consumo , automotriz, industrial, sanitario, militar y de defensa, y otros.

El segmento de electrónica de consumo tuvo la mayor cuota de mercado en 2023. La integración de VCSEL para el reconocimiento facial y de gestos en dispositivos, como los wearables, se ha desarrollado predominantemente. La mayor demanda de VCSEL está impulsada por el deseo del cliente de características y funcionalidades sofisticadas en dispositivos eléctricos, generando una relación simbiótica entre las dos partes. La incorporación de la tecnología VCSEL por parte de los industriales a una gama cada vez mayor de bienes de consumo da como resultado funcionalidades mejoradas y novedosas para los clientes, simulando así un ciclo favorable de demanda y adopción.

Se espera que el segmento automotriz crezca al CAGR más alto durante el período de pronóstico. Los fabricantes de automóviles están integrando gradualmente sistemas avanzados de asistencia al conductor y tecnología LiDAR en sus vehículos. Los VCSEL son componentes importantes de los sistemas LiDAR, que permiten la detección de profundidad en tiempo real y la precisión para la conducción autónoma. Con el creciente énfasis en la seguridad de los vehículos y la detección de la flexibilidad autónoma, la demanda de sistemas basados ​​en VCSEL LiDAR soluciones se compone de una escalada sustancial.

PERSPECTIVAS REGIONALES

El mercado global está segmentado geográficamente en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América del Sur y Oriente Medio y África. Además, se dividen en países.

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Asia Pacífico dominó el mercado en 2023 y se espera que sea testigo de la CAGR más alta durante el período previsto. El crecimiento puede atribuirse a una gran industria de fabricación de productos electrónicos de consumo en las principales economías, incluidas China, Corea del Sur y Japón. China es uno de los principales fabricantes de electrónica de consumo de la región, seguida de Corea del Sur, un país clave para la fabricación de aplicaciones prácticas de consumo. La región tiene fuerte presencia de fabricantes como Xiaomi, Samsung, OPPO y otros que ya están ejecutando VCSEL en sus smartphones.  Además, la región ha liderado la implementación de la tecnología de comunicación 5G. Por lo tanto, Asia Pacífico tiene la mayor cuota de mercado debido al creciente desarrollo de la región.

Se prevé que América del Norte será testigo de una CAGR significativa durante el período previsto debido a las modernizaciones de las tecnologías avanzadas y al aumento de las aplicaciones de comunicación de datos. Un aumento de la conectividad inalámbrica extensa y la movilidad empresarial conduce al crecimiento del mercado en la región. Empresas líderes en América del Norte, como Lumentum Operations LLC, Coherent Corp., Broadcom y MKS Instruments, proporcionan VCSEL a numerosas industrias. Además, Estados Unidos es el principal contribuyente al crecimiento del mercado de la región.

Se prevé que Europa muestre un crecimiento constante durante el período previsto. Esto se debe a la creciente adopción de dispositivos para presentaciones de energía y potencia y a la necesidad de TI y telecomunicación equipo que explota VCSEL. Además, Alemania tenía la mayor cuota de mercado y el Reino Unido era el mercado de mayor crecimiento en la región europea. Por lo tanto, este factor impulsa el crecimiento del mercado global de VCSEL.

Del mismo modo, América del Sur está presenciando un crecimiento significativo en el mercado. Brasil fue testigo de un aumento de las inversiones en el desarrollo de centros de datos, contribuyendo a la introducción de nuevos centros de datos. Los centros de datos utilizan tecnologías de láser de emisión superficial de cavidad vertical para mejorar los enlaces ópticos y lograr una transmisión de datos de alta velocidad. VCSEL es un componente clave constante en las interconexiones de fibra óptica multimodo de bajo costo; Este factor está impulsando la necesidad de lanzar centros de datos innovadores en la región. Además, se prevé que el mercado de Oriente Medio y África crezca en los próximos años debido a la mejora de la inversión y la financiación gubernamental para la digitalización.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

Las empresas líderes implementan tácticas de asociación y adquisición para impulsar su presencia en el mercado

Las principales empresas están lanzando soluciones especializadas adaptadas a sectores concretos para impulsar su presencia global. Están creando asociaciones tácticamente y comprando negocios regionales para dejar una huella en todas las regiones. Se centran en planes de marketing y desarrollo de nuevas soluciones para mantener y acelerar su cuota de mercado. Por lo tanto, se anticipa que la creciente necesidad de VCSEL generará perspectivas lucrativas para las empresas líderes.

Lista de las principales empresas de VCSEL:

• Corporación coherente. (A NOSOTROS.)


• Lumentum Operaciones LLC (A NOSOTROS.)


• OSRAM AG (Austria)


• TRUMPF (Alemania)


• Broadcom (EE.UU.)


• Instrumentos MKS (EE. UU.)


• Santec Holdings Corporation (Japón)


• Leonardo Electronics EE. UU., Inc. (A NOSOTROS.)


• Vertilas Gmbh (Alemania)


• RP Photonics AG (Suiza)

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA:

• Enero de 2024: ams OSRAM reveló los límites de la iluminación y la detección en la exposición SPIE Photonics West. La organización ofrece tecnología innovadora, incluido un nuevo sensor de imagen de infrarrojo cercano particularmente denso que es perfecto para auriculares de realidad aumentada (AR) y otros procesos impulsados ​​por baterías, así como un fotodiodo eficiente para el monitoreo de signos vitales.


• enero 2024 : Coherent Corp. presentó una plataforma de módulo de iluminación basada en VCSEL para LiDAR corto y de rango medio en visión robótica industrial y seguridad automotriz en aplicaciones industriales. La creciente adopción de la detección de profundidad en robots industriales y los sistemas avanzados de asistencia al conductor en automóviles están acelerando la demanda de sistemas LiDAR flexibles y compactos que funcionen de manera competente y confiable, incluso en los entornos más peligrosos.  


• febrero 2023 : Coherent Corp. declaró el lanzamiento de conjuntos de fotodiodos para transceptores conectables de comunicación de datos de 800G y cables ópticos láser de emisión de superficie de cavidad vertical PAM4 de 100G. Estos VCSEL de comunicación de datos de alta velocidad representan lo último en tecnología.


• abril 2022 : TRUMPF Photonic Components lanzó nuevas soluciones innovadoras VCSEL para ampliar su cartera de detección 3D en aplicaciones industriales y de consumo. La introducción de las últimas soluciones VCSEL conduce a mejores resultados en aplicaciones ópticas innovadoras, como láser, detección de proximidad, aplicaciones de enfoque automático o detección de pantalla OLED.


• octubre 2021 : Lumentum Holdings Inc., un proveedor de soluciones 3D, declaró un componente de iluminación de inundación de 10 W, el primero en la empresa, que integra una matriz de láser de emisión de superficie de cavidad vertical de tres uniones de mayor presentación para aplicaciones de detección 3D industriales y de clientes. La aplicación ofrece a los clientes una solución integrada, eficiente y de alta potencia en un paquete estándar de la industria fácilmente combinable que se puede combinar fácilmente con cámaras infrarrojas y sensores de tiempo de vuelo.

COBERTURA DEL INFORME

El informe proporciona un análisis detallado del mercado y se centra en aspectos clave como empresas líderes, tipos de productos/servicios y aplicaciones líderes del producto. Además, el informe ofrece información sobre las tendencias del mercado y destaca desarrollos clave de la industria. Además de los factores anteriores, el informe abarca varios factores que contribuyeron al crecimiento del mercado en los últimos años.

Una representación infográfica de VCSEL Market

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