Taille du marché VCSEL, analyse des actions et de l\'industrie, par type (monomode et multimode), par longueur d\'onde (rouge, près de l\'infrarouge et infrarouge à ondes courtes), par matériel (nitrure de gallium et arséniure de gallium), par application (communication de données, Détection 3D, systèmes LiDAR, chauffage industriel et impression laser, illuminations infrarouges, et autres), par utilisateur final (Electronics grand public, automobile, industriel, soins de santé, militaire et défense et autres), et prévisions régionales, 2024-2032

La taille mondiale du marché VCSEL a été évaluée à 2,20 milliards USD en 2023. Le marché devrait passer de 2,59 milliards USD en 2024 à 11,47 milliards USD d'ici 2032, présentant un TCAC de 20,4% au cours de la période de prévision.

Un laser à cavité verticale et à émission par la surface (VCSEL) est une diode laser à semi-conducteur qui produit une lumière perpendiculaire à la surface de la tranche fabriquée plutôt que parallèle comme dans les lasers à émission par les bords. Ces dispositifs peuvent être mis en œuvre dans des boîtiers à montage en surface plus petits que les boîtiers à émission de bord conservateurs. lasers semi-conducteurs , qui rayonnent à partir des surfaces conçues en clivant la puce. Ils peuvent également augmenter la densité du faisceau laser dans un espace plus petit que les diodes laser de type bord classiques. De plus, ces appareils sont utilisés dans plusieurs applications, telles que les applications de communication optique, de détection et d'imagerie 3D, y compris la technologie de reconnaissance faciale dans les smartphones, la communication de données et les systèmes LiDAR dans les véhicules autonomes.

La pandémie Covid-19 a eu un impact significatif sur le marché en raison d'une augmentation de l'utilisation de l'électronique grand public car les gens passaient plus de temps à la maison. Les appareils, tels que les smartphones, les ordinateurs portables et les tablettes, ont été témoins d'une demande accrue, ce qui, à son tour, a renforcé la demande de lasers émettriques de surface de la cavité verticale utilisés dans la détection 3D, la reconnaissance faciale et les caractéristiques de réalité augmentée. De plus, à mesure que le travail à distance et les activités en ligne augmentaient, il y avait une demande plus élevée de centres de données et de réseaux de communication plus rapides. Laser émettant de la surface de la cavité verticale, qui est utilisé dans les systèmes de communication optique, a bénéficié de cette tendance car les entreprises investissent dans la mise à niveau de leur infrastructure.

Impact de l'IA générative

Augmentation de la demande d’IA générative dans les applications laser à émission de surface à cavité verticale pour stimuler la croissance du marché

IA générative Les modèles nécessitent une puissance de calcul importante et un traitement des données à grande vitesse, ce qui entraîne une augmentation des investissements dans les centres de données. Les lasers à cavité verticale et à émission de surface jouent un rôle essentiel dans les interconnexions optiques à grande vitesse au sein des centres de données, stimulant ainsi la demande pour ces lasers afin de répondre aux besoins croissants de l'infrastructure pilotée par l'IA. L’IA générative peut améliorer considérablement les technologies de détection et d’imagerie 3D, qui sont des applications majeures du laser à émission de surface et à cavité verticale. Par conséquent, la capacité de l’IA à optimiser et à innover dans ces domaines conduit à des applications laser à cavité verticale et à émission de surface plus sophistiquées et à une demande accrue du marché.

Tendances du marché VCSEL

Augmentation de l'adoption du laser à émission de surface à cavité verticale dans l'imagerie médicale et les applications biomédicales pour stimuler la croissance du marché

Le laser émettant de la surface de la cavité verticale offre de nombreux avantages, tels que la qualité des feux de route, le contrôle précis de la longueur d'onde et la taille compacte, ce qui les rend idéales pour diverses applications biomédicales et médicales. Comme le secteur des soins de santé recherche constamment des technologies de pointe pour stimuler la précision des patients et du diagnostic, la mise en œuvre des couches dans ces domaines devrait augmenter rapidement. Ces lasers offrent des avantages significatifs pour la détection biomédicale et imagerie médicale Applications, principalement dans l'oxymétrie d'impulsions et de tissus. Conventionnellement, ces applications ont utilisé des LED à des longueurs d'onde précises pour calculer l'oxygénation du sang. D'un autre côté, ces couches présentent des améliorations, telles que des modifications plus petites de la longueur d'onde avec des changements de température, une émission de largeur de ligne spectrale plus étroite et une consommation d'énergie expressivement réduite, ce qui est particulièrement utile pour développer la surveillance de la maison et les dispositifs médicaux sans fil. Par conséquent, ces tendances devraient stimuler la croissance du marché.

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Facteurs de croissance du marché VCSEL

Demande croissante de reconnaissance faciale et de systèmes biométriques parmi plusieurs applications pour stimuler la croissance du marché

La demande croissante de systèmes de sécurité biométrique et de reconnaissance faciale est un moteur important du marché. Le laser émettant de la surface de la cavité verticale est des modules critiques dans ces technologies de sécurité avancées en raison de leur capacité à produire une lumière précise et cohérente, qui est utilisée pour générer des cartes 3D complètes de faces et d'objets. À mesure que les préoccupations de confidentialité et de sécurité deviennent progressivement importantes dans les secteurs de l'entreprise et de la consommation, la demande de précis systèmes biométriques continue d’augmenter, stimulant la croissance du marché. De plus, les failles de sécurité et le vol d’identité sont les principales préoccupations pour lesquelles les systèmes de reconnaissance faciale et de sécurité biométrique proposent des solutions robustes.

FACTEURS DE RETENUE

Coûts de déploiement plus élevés et faible adoption des VCSEL basés sur InP pour freiner la croissance du marché

La production de lasers à émission de surface à cavité verticale peut être plus coûteuse que celle des lasers à émission de surface conservateurs en raison des processus de fabrication de composés impliqués dans sa fabrication, tels que la lithographie, le collage de tranches et la croissance épitaxiale. L'adoption peut être considérablement entravée par cette augmentation des coûts, en particulier dans les applications où les dépenses sont critiques, telles que l'électronique grand public et la transmission de données. De plus, en raison de leur faible dispersion et de leur perte négligeable dans la fibre, les VCSEL basés sur InP sont généralement sélectionnés pour les applications incluant la communication optique. Cependant, en raison de leur réflectivité élevée et de leur faible pénétration, les VCSEL à base d'InP sont incapables de produire de grands miroirs DBR. La longueur effective de la cavité limite le facteur de confinement et la plage de braquage.

Analyse de segmentation du marché VCSEL

Analyse par type

Adoption de VCSEL multimode parmi les applications du centre de données Croissance du segment propulsé

Sur la base du type, le marché est classé en monomode et multimode.

Le segment multimode détenait la plus grande part de marché en 2023. La demande de taux de transmission de données plus élevés dans les centres de données alimente l'adoption de VCSEL multimode, qui sont utilisés dans les interconnexions optiques à courte portée. Les VCSEL multimode sont capables de prendre en charge des débits de données élevés avec une consommation d'énergie relativement faible, ce qui les rend adaptés à des environnements de traitement de données à grande échelle. Ces VCSEL sont généralement plus rentables à produire que les homologues monomcoles en raison de processus de fabrication plus simples. Cet avantage de coût les rend plus attrayants pour les applications où un volume élevé et un faible coût sont essentiels.

Le segment monomode devrait croître au plus haut TCAC au cours de la période de prévision. Ces VCSEL sont largement adoptés dans les télécommunications en raison de leur capacité à maintenir un signal de haute qualité sur des distances étendues. Ils offrent une largeur spectrale étroite et une divergence plus faible, ce qui réduit la dispersion et assure une communication plus fiable. Ceux-ci sont cruciaux dans les communications à fibre optique, où le maintien de l'intégrité du signal sur de longues distances est essentiel. Ces appareils sont utilisés dans les réseaux à grande vitesse, tels que la 5G, où une faible latence et un débit de données élevés sont nécessaires. Ainsi, ces facteurs renforcent la croissance du marché des semi-conducteurs .

Par analyse de la longueur d'onde

La demande croissante de longueurs d’onde proche infrarouge parmi les applications de soins de santé a stimulé la croissance segmentaire

Sur la base de la longueur d'onde, le marché est classé en rouge, presque infrarouge et infrarouge à ondes courtes.

Le segment de la longueur d'onde proche de l'infrarouge (NIR) détenait la plus grande part mondiale de l'industrie VCSEL en 2023. La croissance est principalement due à l'adoption croissante des smartphones pour les applications de détection 3D, y compris la reconnaissance des gestes et du visage, la détection de la cabine automobile et d'autres. De plus, les VCSEL NIR sont de plus en plus utilisés dans les dispositifs médicaux pour les procédures de diagnostic non invasives. Ils sont utilisés dans les appareils pour surveiller les taux d'oxygène sanguin, la fréquence cardiaque et d'autres signes vitaux. La lumière NIR peut pénétrer la peau et les tissus plus efficacement, fournissant des mesures précises sans inconfort au patient.

Le segment de la longueur d'onde rouge devrait croître au plus haut TCAC au cours de la période de prévision. Les lasers émettants de surface de la cavité verticale rouge sont utilisés dans les projecteurs PICO et Réalité augmentée (RA) affichages. Leur capacité à produire une lumière rouge vif et vif est essentielle pour la projection d'image de haute qualité. Ceci est particulièrement important dans les appareils tels que les lunettes intelligentes, les affichages de tête (HUD) et les projecteurs portables. De plus, dans les imprimantes laser et les scanners, les lasers émettant de la surface de la cavité verticale rouge sont bien adaptés à la lecture et à l'écriture de données sur les milieux optiques, tels que les CD et les DVD.

Par analyse des matériaux

L'adoption croissante de l'arséniure de gallium dans plusieurs applications VCSEL a favorisé la croissance du segment

Sur la base du matériau, le marché est classé en nitrure de gallium et arséniure de gallium.

Le segment de l'arséniure de gallium (GAAS) détenait la plus grande part de marché en 2023. L'arséniure de gallium a une bande interdite directe, ce qui le rend très efficace en émission de lumière, en particulier dans le spectre infrarouge. Ceci est crucial pour les VCSEL, qui opèrent souvent à des longueurs d'onde, tels que 850 nm, et sont largement utilisés dans les applications de communication et de détection des données. De plus, il est compatible avec les processus de fabrication de semi-conducteurs bien établis, permettant la production de VCSEL fiables de haute qualité. L'utilisation du GAAS facilite également la croissance de couches épitaxiales de haute qualité, qui sont essentielles pour les performances des lasers émettriques de surface de la cavité verticale.

Le Nitrure de gallium (GAN) le segment devrait croître au TCAC le plus élevé au cours de la période de prévision. Sa large bande interdite permet l’émission de lumière dans les régions bleues, violettes et ultraviolettes du spectre. Cela rend les VCSEL basés sur GaN idéaux pour les applications nécessitant des lasers à courte longueur d'onde, telles que le stockage optique haute densité, les technologies d'affichage et la détection biologique.

Par analyse des applications

La demande de la demande de VCSEL dans les centres de données a augmenté la croissance du segment de communication de données

Sur la base des applications, le marché est classé en communication de données, détection 3D, systèmes LiDAR, chauffage industriel et impression laser, illuminations infrarouges et autres.

Les applications de communication de données détenaient la part de marché maximale en 2023. Les centres de données sont les principaux composants de l’infrastructure Internet, servant de points d’accès au calcul, au stockage et aux données. Le besoin de VCSELS dans les centres de données augmente, alimentant le développement du VCSEL pour le marché de la communication de données. Les VCSELS sont utilisés dans la communication de données à diverses fins, telles que le transfert de données à grande vitesse, les interconnexions optiques et la détection. Ils ont une consommation d'énergie inférieure, des vitesses de données plus rapides et une petite taille, ce qui en fait la quintessence des opérations de centre de données. Plusieurs raisons contribuent à la demande accrue de VCSELS dans les centres de données. L’une des principales causes est le développement d’Internet et le besoin croissant de capacité de stockage et de traitement des données.

Les applications de détection 3D devraient croître au plus haut TCAC au cours de la période de prévision. Ces applications sont largement utilisées dans la reconnaissance des gestes, la reconnaissance faciale, la détection de proximité et la détection de la profondeur 3D, qui sont tous devenus des caractéristiques vitales dans l'électronique grand public moderne telle que téléphones intelligents , comprimés et portables. L'adoption rapide de ces dispositifs à l'échelle mondiale a considérablement alimenté la demande de capteurs à base de laser émettant une surface verticale émettant une surface. Par exemple,

• En avril 2024, Vertilas et TriEye se sont associés pour démontrer des solutions de détection SWIR pilotées par VCSEL 1,3 um. La collaboration fournit des solutions rentables pour les marchés industriels et grand public.


• En mars 2021, Lumentum Holdings Inc. a déclaré des réseaux laser innovants à six jonctions à cavité verticale et à émission de surface de haute puissance pour les applications innovantes de détection 3D LiDAR automobile, grand public et autres. Les applications et les fonctionnalités innovantes entraînent la nécessité d'une puissance et d'une efficacité plus élevées à partir de dispositifs de facteurs de formulaire plus petits.

Par analyse de l'utilisateur final

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L'augmentation de la demande de lasers émettant de la surface de la cavité verticale dans l'électronique grand public a augmenté la croissance du marché

Sur la base de l'utilisateur final, le marché est classé en électronique grand public , automobile, industriel, soins de santé, militaire et défense, et autres.

Le segment de l’électronique grand public détenait la plus grande part de marché en 2023. L’intégration des VCSEL pour la reconnaissance faciale et gestuelle dans les appareils, tels que les appareils portables, s’est principalement développée. La demande croissante de VCSEL est motivée par le désir des clients de disposer de fonctionnalités sophistiquées dans les appareils électriques, générant une relation symbiotique entre les deux parties. L'intégration par les industriels de la technologie VCSEL dans une gamme croissante de biens de consommation se traduit par des fonctionnalités améliorées et nouvelles pour les clients, simulant ainsi un cycle favorable de demande et d'adoption.

Le segment automobile devrait croître au plus haut TCAC au cours de la période de prévision. Les constructeurs automobiles intégrent progressivement les systèmes avancés d'assistance à conducteur et la technologie LiDAR dans leurs véhicules. Les VCSEL sont des composants importants dans les systèmes LiDAR, permettant la détection de profondeur en temps réel et la précision de la conduite autonome. Avec l'accent croissant sur la sécurité des véhicules et la détection de la flexibilité autonome, la demande de VCSEL LiDAR Les solutions sont composées d'une escalade substantielle.

Idées régionales

Le marché mondial est géographiquement segmenté en Amérique du Nord, en Europe, en Asie-Pacifique, en Amérique du Sud, au Moyen-Orient et en Afrique. Ils sont ensuite divisés en pays.

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L’Asie-Pacifique a dominé le marché en 2023 et devrait connaître le TCAC le plus élevé au cours de la période de prévision. Cette croissance peut être attribuée à une importante industrie de fabrication d’électronique grand public dans les principales économies, notamment la Chine, la Corée du Sud et le Japon. La Chine est l'un des principaux fabricants d'électronique grand public de la région, suivie par la Corée du Sud, un pays clé pour la fabrication d'applications grand public pratiques. La région compte une forte présence de fabricants tels que Xiaomi, Samsung, OPPO et d'autres qui exécutent déjà des VCSEL dans leurs smartphones.  En outre, la région a dirigé la mise en œuvre de la technologie de communication 5G. Par conséquent, l’Asie-Pacifique détient la plus grande part de marché en raison du développement croissant de la région.

L'Amérique du Nord devrait assister à un TCAC important sur la période de prévision en raison des modernisations des technologies avancées et de l'augmentation des applications de communication de données. Une recrudescence dans une connectivité sans fil étendue et une mobilité d'entreprise conduit à la croissance du marché dans la région. Les principales entreprises en Amérique du Nord, telles que Lumém Operations LLC, Coherent Corp., Broadcom et MKS Instruments, fournissent des VCSEL à de nombreuses industries. De plus, les États-Unis sont le principal contributeur à la croissance du marché de la région.

L’Europe devrait afficher une croissance régulière au cours de la période de prévision. Cela est dû à l'adoption croissante d'appareils pour les présentations d'énergie et de puissance et au besoin d'informatique et de télécommunication équipement qui exploite VCSEL. En outre, l’Allemagne détenait la plus grande part de marché et le Royaume-Uni était le marché à la plus forte croissance dans la région européenne. Ainsi, ce facteur stimule la croissance du marché mondial du VCSEL.

De même, l’Amérique du Sud connaît une croissance significative du marché. Le Brésil a connu une augmentation des investissements dans le développement des centres de données, contribuant à l'introduction de nouveaux centres de données. Les centres de données utilisent les technologies laser à cavité verticale et à émission de surface pour améliorer les liaisons optiques et atteindre une transmission de données à grande vitesse. VCSEL est un composant clé cohérent dans les interconnexions à fibre optique multimode à faible coût ; ce facteur rend nécessaire le lancement de centres de données innovants dans la région. De plus, le marché du Moyen-Orient et de l’Afrique devrait croître dans les années à venir grâce à l’amélioration des investissements et du financement gouvernemental pour la numérisation.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Les grandes entreprises mettent en œuvre des tactiques de partenariat et d’acquisition pour renforcer leur présence sur le marché

Les grandes entreprises lancent des solutions spécialisées adaptées à des secteurs précis pour renforcer leur présence mondiale. Ils créent tactiquement des partenariats et achètent des entreprises régionales pour laisser leur marque dans toutes les régions. Ils se concentrent sur les plans marketing et le développement de nouvelles solutions pour maintenir et accélérer leur part de marché. Ainsi, le besoin croissant de VCSEL devrait générer des perspectives lucratives pour les grandes entreprises.

Liste des principales sociétés VCSEL :

• Cohérente Corp. (NOUS.)


• Lumém Operations LLC (NOUS.)


• AMS OSRAM AG (Autriche)


• TRUMPF (Allemagne)


• Broadcom (États-Unis)


• MKS Instruments (États-Unis)


• Santec Holdings Corporation (Japon)


• Leonardo Electronics US, Inc. (NOUS.)


• Vertilas Gmbh (Allemagne)


• RP Photonics AG (Suisse)

Développements clés de l'industrie:

• Janvier 2024: AMS Osram a dévoilé les limites de l'éclairage et de la détection à l'exposition SPIE Photonics West. L'organisation fournit une technologie innovante, y compris un nouveau capteur d'image proche infrarouge, en particulier dense, parfait pour les casques de réalité augmentée (AR) et d'autres processus axés sur la batterie, ainsi qu'une photodiode efficace pour la surveillance des signes vitaux.


• janvier 2024 : Coherent Corp. a présenté une plate-forme de modules d'éclairage basée sur VCSEL pour les LiDAR de moyenne et courte portée dans la vision robotique industrielle et la sécurité automobile dans les applications industrielles. L'adoption croissante de la détection de profondeur dans robots industriels et les systèmes avancés d'aide à la conduite dans les automobiles accélèrent la demande de systèmes LiDAR flexibles et compacts qui fonctionnent de manière efficace et fiable, même dans les environnements les plus dangereux.  


• Février 2023 : Coherent Corp. a déclaré le lancement de réseaux de photodiodes pour les émetteurs-récepteurs enfichables de 800 g de datacom et les câbles optiques laser émettant de la cavité verticale de 100 g4. Ces VCSels de données à grande vitesse signifient l'état de l'art dans la technologie.


• avril 2022 : TRUMPF Photonic Components a lancé de nouvelles solutions VCSEL innovantes pour élargir son portefeuille de détection 3D dans les applications industrielles et grand public. L'introduction des dernières solutions VCSEL conduit à de meilleurs résultats dans les applications optiques innovantes, telles que le laser, la détection de proximité, les applications de mise au point automatique ou la détection d'écran OLED.


• octobre 2021 : Lumém Holdings Inc., un fournisseur de solutions 3D, a déclaré un composant d'illuminateur inondable de 10 W 10 W qui intègre un tableau laser de surface vertical à trois jonction de présentation à trois jonction pour les applications de détection 3D industrielles et client. L'application offre aux clients une solution intégrée de haute puissance et efficace dans un package standard facilement combiné qui peut être facilement jumelé avec des caméras infrarouges et des capteurs de temps de vol.

COUVERTURE DU RAPPORT

Le rapport fournit une analyse détaillée du marché et se concentre sur les aspects clés tels que les principales entreprises, les types de produits/services et les principales applications du produit. En outre, le rapport offre un aperçu des tendances du marché et met en évidence les principaux développements du secteur. En plus des facteurs ci-dessus, le rapport englobe plusieurs facteurs qui ont contribué à la croissance du marché ces dernières années.

Una representación infográfica de VCSEL Market

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Rapport Portée et segmentation