Entwicklung und Marktstatus von abstimmbaren Lasern Teil eins

Entwicklung und Marktstatus von abstimmbaren Lasern (Teil 1)

Im Gegensatz zu vielen anderen Laserklassen bieten abstimmbare Laser die Möglichkeit, die Ausgangswellenlänge je nach Anwendung anzupassen. Bisher arbeiteten abstimmbare Festkörperlaser in der Regel effizient bei Wellenlängen um 800 Nanometer und wurden hauptsächlich für wissenschaftliche Forschungsanwendungen eingesetzt. Abstimmbare Laser arbeiten typischerweise kontinuierlich mit einer kleinen Emissionsbandbreite. In diesem Lasersystem befindet sich ein Lyot-Filter im Laserresonator, der sich zur Abstimmung des Lasers dreht. Weitere Komponenten sind ein Beugungsgitter, ein Standardlineal und ein Prisma.

Laut dem Marktforschungsunternehmen DataBridgeMarketResearch ist dieabstimmbarer LaserDer Markt wird im Zeitraum 2021–2028 voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 8,9 % wachsen und bis 2028 ein Volumen von 16,686 Milliarden US-Dollar erreichen. Inmitten der Coronavirus-Pandemie steigt die Nachfrage nach technologischer Entwicklung im Gesundheitssektor, und Regierungen investieren massiv in die Förderung des technologischen Fortschritts in dieser Branche. In diesem Zusammenhang wurden verschiedene medizinische Geräte und hochqualitative abstimmbare Laser verbessert, was das Wachstum des Marktes für abstimmbare Laser weiter vorantreibt.

Andererseits stellt die Komplexität der abstimmbaren Lasertechnologie selbst ein großes Hindernis für die Entwicklung des Marktes für abstimmbare Laser dar. Neben der Weiterentwicklung abstimmbarer Laser schaffen neue, fortschrittliche Technologien verschiedener Marktteilnehmer neue Möglichkeiten für das Wachstum des Marktes für abstimmbare Laser.

Markttypsegmentierung

Abhängig vom Typ des abstimmbaren Lasers ist die abstimmbareLaserDer Markt wurde in durch Festkörper abstimmbare Laser, durch Gas abstimmbare Laser, durch Fasern abstimmbare Laser, durch Flüssigkeiten abstimmbare Laser, Freie-Elektronen-Laser (FEL), Nanosekunden-Puls-OPO usw. segmentiert. Im Jahr 2021 haben durch Festkörper abstimmbare Laser mit ihren umfassenderen Vorteilen im Lasersystemdesign den ersten Platz im Marktanteil eingenommen.
Auf der Grundlage der Technologie ist der Markt für abstimmbare Laser weiter unterteilt in Diodenlaser mit externem Hohlraum, Distributed Bragg Reflector Laser (DBR), Distributed Feedback Laser (DFB-Laser), oberflächenemittierende Laser mit vertikaler Kavität (VCSELs), mikroelektromechanische Systeme (MEMS) usw. Im Jahr 2021 nimmt der Bereich der Diodenlaser mit externer Kavität den größten Marktanteil ein, da sie trotz der geringen Abstimmgeschwindigkeit, bei der zum Ändern der Wellenlänge mehrere zehn Millisekunden erforderlich sein können, einen weiten Abstimmbereich (größer als 40 nm) bieten können, wodurch ihre Verwendung in optischen Test- und Messgeräten verbessert wird.
Aufgeteilt nach Wellenlänge lässt sich der Markt für abstimmbare Laser in drei Bandtypen unterteilen: < 1000 nm, 1000–1500 nm und über 1500 nm. Im Jahr 2021 konnte das 1000–1500-nm-Segment seinen Marktanteil aufgrund seiner überlegenen Quanteneffizienz und hohen Faserkopplungseffizienz ausbauen.
Der Markt für abstimmbare Laser lässt sich je nach Anwendung in die Bereiche Mikrobearbeitung, Bohren, Schneiden, Schweißen, Gravieren, Markieren, Kommunikation und weitere Bereiche unterteilen. Im Jahr 2021 nahm das Kommunikationssegment mit dem Wachstum der optischen Kommunikation, bei der abstimmbare Laser eine Rolle beim Wellenlängenmanagement, der Verbesserung der Netzwerkeffizienz und der Entwicklung optischer Netzwerke der nächsten Generation spielen, gemessen am Marktanteil die Spitzenposition ein.
Der Markt für abstimmbare Laser lässt sich nach Vertriebskanälen in OEM und Aftermarket unterteilen. Im Jahr 2021 dominierte das OEM-Segment den Markt, da der Kauf von Lasergeräten bei OEMs tendenziell kostengünstiger ist und die höchste Qualitätssicherung bietet. Dies ist der Hauptgrund für den Kauf von Produkten über den OEM-Kanal.
Entsprechend den Bedürfnissen der Endnutzer lässt sich der Markt für abstimmbare Laser in die Branchen Elektronik und Halbleiter, Automobil, Luft- und Raumfahrt, Kommunikations- und Netzwerkausrüstung, Medizin, Fertigung, Verpackung und weitere segmentieren. Im Jahr 2021 hatte das Segment Telekommunikation und Netzwerkausrüstung den größten Marktanteil, da abstimmbare Laser dazu beitragen, die Intelligenz, Funktionalität und Effizienz des Netzwerks zu verbessern.
Ein Bericht von InsightPartners analysierte zudem, dass der Einsatz abstimmbarer Laser in der Fertigung und Industrie vor allem durch den zunehmenden Einsatz optischer Technologien in der Massenproduktion von Konsumgütern vorangetrieben wird. Mit dem Wachstum von Anwendungen in der Unterhaltungselektronik wie Mikrosensorik, Flachbildschirmen und LiDAR steigt auch der Bedarf an abstimmbaren Lasern in der Halbleiter- und Materialverarbeitung.
InsightPartners weist darauf hin, dass das Marktwachstum abstimmbarer Laser auch industrielle Fasersensoranwendungen wie verteilte Dehnungs- und Temperaturmessung sowie verteilte Formmessung beeinflusst. Die Überwachung der Flugzeuggesundheit, der Windkraftanlagen und der Generatoren ist in diesem Bereich zu einem boomenden Anwendungsbereich geworden. Darüber hinaus hat der zunehmende Einsatz holografischer Optiken in Augmented-Reality-Displays (AR) den Marktanteil abstimmbarer Laser erweitert – ein Trend, der Beachtung verdient. Das europäische Unternehmen TOPTICAPhotonics entwickelt beispielsweise UV/RGB-Hochleistungs-Einzelfrequenz-Diodenlaser für die Fotolithografie, optische Tests und Inspektionen sowie die Holografie.

Marktregionale Aufteilung

Der asiatisch-pazifische Raum ist ein wichtiger Verbraucher und Hersteller von Lasern, insbesondere von abstimmbaren Lasern. Abstimmbare Laser basieren in hohem Maße auf Halbleitern und elektronischen Komponenten (Festkörperlasern usw.), und die für die Herstellung von Laserlösungen benötigten Rohstoffe sind in mehreren großen Ländern wie China, Südkorea, Taiwan und Japan reichlich vorhanden. Darüber hinaus treibt die Zusammenarbeit zwischen in der Region tätigen Unternehmen das Marktwachstum weiter voran. Aufgrund dieser Faktoren dürfte der asiatisch-pazifische Raum für viele Unternehmen, die in anderen Teilen der Welt abstimmbare Laserprodukte herstellen, eine wichtige Importquelle darstellen.