先端光学市場規模、シェア、新型コロナウイルス感染症の影響分析、技術別（光線、波動、量子）、アプリケーション別（LiDAR、照明ソリューション、光通信、インテリジェンス、監視・偵察（ISR）、医療機器、カメラ、計測）デバイス、3D スキャナー、その他）、最終用途産業別（商業、産業、防衛、医療、航空（ドローン）、自動車、宇宙、その他）、および地域予測、2021 ～ 2028 年

世界の先端光学市場規模は、2020 年に 2,424 億 5,000 万米ドルでした。市場は、2021 年から 2028 年にかけて 9.62% の CAGR で、2021 年の 2,509 億 3,000 万米ドルから 2028 年には 4,774 億 2,000 万米ドルに成長すると予測されています。新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的な影響は前例のない驚異的なもので、パンデミックのさなか、先進的な光学機器がすべての地域の需要に悪影響を及ぼしていることが目の当たりにしています。当社の分析によると、2017年から2019年の平均前年比成長と比較して、2020年の世界市場は18.6%の減少を示しました。 CAGR の上昇はこの市場の成長と需要に起因しており、パンデミックが終息するとパンデミック前のレベルに戻ります。

高度な光学ソリューションは、光学ミラー、光学レンズ、プリズムなどの光学部品と光学材料を使用して作成されます。光ソリューションは、安全な通信、軽量、高帯域幅、高い柔軟性、低消費電力、高効率などの多くの利点を提供します。これらの利点により、高度な光学システムとコンポーネントは、高解像度顕微鏡、ジャイロスコープ、リソグラフィー システム、電気光学/赤外線 (EO/IR) システム、ディスプレイ、窓、医療機器、イメージング システム、計測装置、照明ソリューション、セキュリティおよび監視システム、宇宙船システム、眼科および網膜イメージング、ドローン コンポーネントなど。これらのアプリケーションにおける光学系の採用の増加により、2021年から2028年にかけて市場の成長が促進されると予想されます。半導体、工業製造、家庭用電化製品、防衛、航空宇宙などのいくつかの最終用途市場は、アプリケーションのパフォーマンスと効率を向上させるための堅牢な光学ソリューションの開発に積極的に取り組んでいます。デジタル化と人工知能の導入、インダストリー 4.0 テクノロジー、次世代製品開発への注力、防衛、宇宙、研究開発活動への多額の投資が、予測期間中の市場の成長を支える主要な要因です。

• 2021 年 4 月、米国空軍研究所は、シリコン フォトニクスの一部であるハイブリッド シリコン レーザーを開発するために、AFRL のナノ電子材料部門とアイリス ライト テクノロジーとの間の協力協定を承認しました。

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響

パンデミック中のサプライチェーンの混乱により成長が鈍化

パンデミックにより、国際貿易活動とすべての産業活動が制限されています。いくつかの企業が、商業、産業、防衛、医療、航空、自動車、宇宙などのさまざまな最終用途産業向けの高度な光学ソリューションの設計と開発に携わっています。その中でも、医療（ヘルスケア）業界では、患者に最適な治療を提供するために、2020年から2021年にかけて高度な光学医療機器の需要が増加しました。さらに、この市場では、パンデミックのさなか、農村部に医薬品を配達し、監視機能を向上させるためのドローンの需要が増加しました。ドローンの需要の高まりにより、高度な光学ソリューションの需要も急増しています。しかし、サプライチェーン分析の中断により、市場は新型コロナウイルス感染症による中程度の影響を目の当たりにしました。 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) 組織が発表した 2020 年のレポートによると、OEM 全体のうち 75% が中小企業です。これらの小規模企業は、新型コロナウイルス感染症のパンデミックによる一時的な閉鎖により、収益創出に大きな影響を及ぼしています。この要因により、研究開発活動への投資が制限されました。

最新トレンド

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先進光学における AI の導入により、近い将来のさまざまな機会が促進される

人工知能 (AI) は、学習、推論、自己修正などの複雑な生物学的プロセスをシミュレートすることでコンピューターが問題を解決できるようにする広範な科学分野です。 AI エンティティとシステムは、人間の認知プロセスに焦点を当て、生物学的プロセスを模倣して学習や意思決定と同様の操作を実行できます。光学ソリューションにおける AI の導入は、過去 10 年間にわたって研究分野となってきました。さらに、光通信における畳み込みニューラル ネットワーク (CNN)、リカレント ニューラル ネットワーク (RNN)、敵対的生成ネットワーク (GAN)、深層強化学習 (DRL)、オート エンコーダーに基づくエンドツーエンド学習、およびそれらの亜種は、ネットワーク トラフィック データ、ルーティング、リソース割り当て、自動構成などの分野に多大な貢献をしてきました。 AI は、ファイバーの切断を事前に検出するために広く使用されています。 Nokia GMPLS 波長ルーティング ソリューションは、電力ネットワークの保護と復旧機能のソリューションを提供します。これにより、バックアップ ファイバー ルートが計算され、より上位のルートを使用するようにネットワーク リソースが再構成されます。

推進要因

成長を促進するためにシステム効率を向上させるフォトニクス対応製品の需要の高まり

フォトニクス デバイスの主な用途は、光ファイバー通信、光データ ストレージ、ディスプレイ、レーザー印刷です。フォトニクス対応デバイスは、より高いエネルギー効率、より長い製品寿命、より高い精度、より高速な動作を提供します。その結果、消費者はフォトニクス対応デバイスに目を向けるようになっています。 LiDAR や積層造形などのフォトニクス開発が増加しています。フォトニクス デバイスは、光通信でコンパイルされた高帯域幅のマルチチャネル波長に使用されます。

• 2021 年 8 月、ブリッジャー フォトニクスと南カリフォルニアのガス会社は、LiDAR テクノロジーを使用してガス漏れを調査するための 1,200 万ドルの契約を締結しました。

フォトニクス市場は主にシリコンベースのフォトニクス アプリケーションによって牽引されています。電気通信およびデータセンターのアプリケーションでは、III-V 族半導体材料の発光能力の恩恵を受けるハイブリッド シリコン レーザー (シリコンおよび III-V 族半導体) が利用されます。

• 2021 年 2 月、iXblue フォトニクスとフォトニクス ブルターニュは、微細構造ファイバーとマルチコア ファイバーを世界中で販売する契約に署名しました。これらの新しいファイバーは、センサー (温度、ひずみ) の分野で産業用および医療用レーザーのアプリケーションに使用されます。

市場の成長を促進するため、先進光学技術への研究開発投資が増加

補償光学は最初に防衛産業向けに開発され、世界中の壁面画像システム、ミサイル防護システムなどのいくつかの防衛用途に広く採用されています。多額の防衛予算とよく発達した産業防衛複合体を備えた米国は、高エネルギーレーザーシステムやその他の用途の開発に補償光学を使用し続けています。医療における光学システムの応用については、世界中の大学や研究所で継続的に研究が行われています。医療分野の光ファイバーセンサーは、圧力、温度、酸素濃度の監視に役立ちます。さらに、医療機器で使用される光ファイバー ケーブルは、遠隔分光測光、内視鏡画像処理、圧力、位置検知などの他の用途にも使用できます。

• 2021 年 2 月、インド政府は、防衛サービス用の光ファイバー ケーブル ベースのネットワークの完成を含む通信インフラストラクチャに 1 億 9,500 万米ドルを割り当てました。 2020 年 7 月、ヨーロッパのテラビット対応ネットワーク GEANT は、次の開発フェーズに向けて Infinera の 600G 光伝送テクノロジーと連携しました。

抑制要因

市場の成長を妨げる宇宙光学ソリューションの複雑な設計と最適化

宇宙光学は、堅牢な光学システムの設計と最適化が複雑であるため、実装が困難です。材料の最適化には、熱条件を課す宇宙環境、低温背景、動作変動、温度勾配の変化などのさまざまな要因を考慮する必要があります。さらに、補償光学の市場は、最新の光学システムのモデリングに必要な集中的な計算と、非共通光路収差 (NCPA) の検出の難しさによって抑制されています。補償光学システムを使用して宇宙機器内で修正された画像を生成する場合、非共通光路収差 (NCPA) が一般的な問題になります。 NCPA を補正する最も一般的な方法は、補正された収差と相関する波面センサー (WFS) 信号にオフセットを引き起こすことです。

このような困難を克服するために、研究者たちは、そのような状況とより高い価格に耐えることができる、ジェームス ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) やレーザー干渉計宇宙アンテナ (LISA) などのさまざまな機器を開発してきました。これらの要因は、先端光学市場の成長を妨げると予想されます。

セグメンテーション

テクノロジー分析による

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エネルギー効率の高いソリューションの開発への投資増加により、量子光学部門が急速な成長を遂げる

テクノロジーに基づいて、市場は光線、波動、量子に分類されます。

量子光学セグメントは、基準年で最大のセグメントであると推定されています。このセグメントは、2021 年から 2028 年にかけて最も急成長するセグメントになると予測されています。エネルギー効率の高い先進的なフォトニクス ソリューションの開発への投資の増加が、市場の成長を促進すると予想されます。さらに、通信、半導体、医療、防衛、宇宙などのいくつかの最終用途産業による量子光学ソリューションに対する需要の高まりが、予測期間中の市場規模の拡大をサポートしています。

• 2021 年 7 月、ADVA Optical Networking SE は、ポスト量子暗号 (PQC) によって保護された業界初の光トランスポート ソリューションを開始しました。 FSP 3000 ConnectGuard 光学暗号化ソリューションは、今日の暗号アルゴリズムを破る可能性のある量子コンピュータのサイバー攻撃からデータを保護します。

波動光学セグメントは、2020 年に最も低い市場シェアを保持しました。しかし、このセグメントは予測期間中に大幅な成長を遂げると予想されます。防衛産業からの光検知測距（LiDAR）ソリューションに対する需要の増加が市場の成長を支えると予想されます。

アプリケーション分析による

スマートシティ プロジェクトの成長により、光通信セグメントはより高い CAGR で成長する

市場はアプリケーションに基づいて、LiDAR、照明ソリューション、光通信、インテリジェンス、監視および偵察 (ISR)、医療機器、カメラ、計測機器、3D スキャナーなどに分類されます。

照明ソリューション部門は、2020 年に最大の市場シェアを記録し、予測期間を通じて引き続き支配的であると予想されます。世界中で成長するスマートシティプロジェクトにより、制御技術を備えた高度な LED 照明ソリューションの需要が高まっています。さらに、精密製造向けの光学レーザー光対応システムの使用の増加により、市場の成長が促進されると予想されます。この部門の成長は、LED のワットあたりのコストの低下と、スマートで人間中心の照明システムの付加価値の向上によってさらに促進されています。

光通信セグメントは、予測期間中に最も高い年間複合成長率で成長すると予想されます。この部門の成長は、電気通信業界の発展の進展によるものです。パフォーマンスを向上させるための高度な光ネットワーク ソリューションに対する需要の急増により、市場の成長が促進されると予想されます。さらに、5G テクノロジーの普及の拡大により、光通信ソリューションの需要が高まっています。

最終用途産業分析による

2020 年は商業部門が市場を支配、光学ソリューションの採用が拡大

市場は最終用途産業に基づいて、商業、産業、防衛、医療、航空 (ドローン)、自動車、宇宙などに分類されます。

商業セグメントは、2020 年に市場で最大のシェアを記録しました。このセグメントの優位性は、画像、照明、モバイル ディスプレイ、AR/VR デバイス、その他の消費者向けデバイスの表示に高度なフォトニクスやその他の光学ソリューションの採用が増加しているためです。 。さらに、高成長地域でのスマートシティの成長プロジェクトにより、光学 LED 照明の需要が拡大します。

世界中で半導体、通信産業、製造業が成長しているため、基準年では工業部門が大きなシェアを占めました。インダストリー 4.0 テクノロジーの採用の増加により、産業用途向けの高度な光学ソリューションの需要が高まっています。

宇宙最終利用産業は、予測期間中に最も急速に成長するセグメントになると予測されています。衛星の打ち上げと宇宙研究開発活動への投資の増加により、市場の成長が促進されると予想されます。

地域に関する洞察

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世界の先進光学市場は、地域に基づいて北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、その他の地域に分類されています。

2020 年の市場はアジア太平洋地域が大半を占めました。2020 年の市場規模は 969 億 8,000 万米ドルで、予測期間中に最も高い成長率で成長すると推定されています。中国、日本、インド、韓国、オーストラリアに複数の OEM 企業が存在するため、2021 年から 2028 年にかけて市場の成長が急拡大すると予想されます。さらに、言及された国々におけるスマートシティプロジェクトの成長と通信、航空、防衛、ヘルスケア、半導体産業の発展が、予測期間中の市場の成長をサポートします。

北米は 2020 年に大きなシェアを記録しました。防衛、航空、産業および商業産業における量子光学などの高度な光技術の採用の増加により、北米の市場成長が促進されると予想されます。さらに、多額の国防費と米国における複数の主要企業の存在が、北米市場の拡大を支えています。

ヨーロッパの市場は、予測期間中に大幅な成長率で成長すると予測されています。英国、ドイツ、フランスにおける半導体、ヘルスケア、自動車、製造業の増加により、欧州市場の成長が牽引されると予想されます。

世界のその他の地域の市場は、パンデミックの最中、サプライチェーン管理の混乱により成長が鈍化しています。ただし、サウジアラビアと UAE では最新のインフラストラクチャを開発するためのフォトニクス ソリューションの採用が増加しており、今後数年間で市場に有利な成長機会が生まれると予想されます。

主要な業界関係者

Corning Inc. が地位を維持するために採用した継続的な製品イノベーションと開発戦略

Corning Inc. は、産業および科学業務向けの高度な光学機器、セラミック、特殊ガラス、および関連材料の開発におけるパイオニアです。研究開発活動と製品イノベーションに重点を置き、顧客にさまざまな製品を提供することで、企業が市場での地位を維持することができます。

市場に関与する他の主要企業は、高効率の光学システムやコンポーネントの生産を強化するために、人工知能などの先進技術の導入に注力しています。

プロファイルされた主要企業のリスト

• Signify N.V. (オランダ)


• 信越化学工業株式会社 (日本)


• 株式会社ニコン (日本)


• Cisco Systems Inc.（米国）


• コーニング社（米国）


• HOYA株式会社（日本）


• Schott AG (ドイツ)


• II-VI Inc. (米国)


• GlobalFoundries Inc. (米国)


• AGC株式会社（日本）


• 浜松ホトニクス株式会社(日本)


• Gooch & Housego PLC (英国)


• エクセリタス テクノロジーズ コーポレーション (米国)


• Imagine Optic SA (フランス)


• Iris AO, Inc (米国)


• ボストン マイクロマシンズ コーポレーション (米国)


• Flexible Optical B.V. (オランダ)


• Active Optical Systems, LLC (米国)


• ノースロップ グラマン コーポレーション (米国)

主要な業界の発展:

• 2021 年 8 月 – ニコン株式会社は、センシングおよび知覚システムのリーダーである Aeva との戦略的提携を発表しました。両社は、高精度の産業オートメーションおよび計測アプリケーション向けに、独自のミクロンレベルの測定機能を備えた周波数変調連続波（FMCW）4D LiDAR の開発に注力していきます。


• 2021 年 7 月 – ニコン株式会社は、デジタル天体望遠鏡の開発をサポートするために Unistellar SAS と共同開発契約を締結しました。この契約により、天体観測分野の消費者に革新的なソリューションが提供されることが期待されます。

レポートの対象範囲

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先進光学市場レポートは、市場の詳細な分析を提供し、製品、主要メーカーの企業概要、要求の厳しい技術、最終用途産業などの主要な側面に焦点を当てています。さらに、市場調査レポートは、高度な光学トレンド、競争環境についての洞察を提供し、主要な業界の発展に焦点を当てています。上記の要因に加えて、市場レポートには、近年の市場の成長に貢献したいくつかの直接的および間接的な要因が含まれています。

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