六大趋势驱动光子学系统五大细分领域快速增长
来源: 谈纤说缆   发布时间: 2023-02-06 16:33   464 次浏览   大小:  16px  14px  12px

麦肯锡公司的报告曾预测光子学支持的系统设备市场到2025年将增长到近2万亿美元。这种增长得益于原材料以及激光器、传感器、光学器件和其他光子学组件的发展。尽管目前其规模还比较小,但基于行业发展的几大趋势,包括智能制造水平的提高以及数字化和云计算的爆发,光子学组件市场将迅速扩张。随着这一市场持续保持两位数的高速增长,未来几年,大型光子学零部件企业将迎来突围的关键时期。

一、六大行业大趋势

1 对数据传输的容量和速度需求激增

  随着数字化和物联网(IoT)产生越来越多的数据,对计算能力的需求也在上升。云计算进一步增加了对快速数据传输的需求。对于在光通信产品领域占有一席之地的元器件制造商来说,这是一个相当大的机会。

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2.远程视觉和传感应用的增长

  增强现实、自动驾驶、智能制造和无人侦察不再是未来的概念,它们已经在消费者、商业和政府环境中使用。为了使这些工具具有所需的复杂程度和性能,将需要新的设备组件。

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3.数字化和增材制造的兴起

  如今,3D打印机被用于制造从半导体到汽车零部件和原型的一切东西。光子学元件对于提高3D打印设备的性能和降低其成本至关重要。

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4.非侵入性生命科学的快速发展

非侵入性技术促进了多种疾病(包括癌症和糖尿病)的治疗。这些技术还可以帮助医疗保健变得更高效和更容易获得。实现这些程序的许多激光器依赖于光子材料。

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5.向可持续能源转型

 地球环境的持续恶化,世界各国减少有害排放和污染物的压力将会加大,这将增加世界各地对可再生能源的需求——这应该会给生产光伏组件的公司带来提振效应。

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6.地缘政治不确定性增加

 地缘政治领域的不稳定意味着各国政府将寻求在国防和监视方面进行创新,加强供应链,自动征收关税或禁止某些产品的贸易。光子学组件需要破解这其中的危与机。

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二、二、五大受益细分领域

麦肯锡的报告认为在分析的30个细分垂直行业中,有5个领域尤其具有前景。

1. 硅光子收发器

  随着台积电宣布联手英特尔押注硅光子芯片,这种被业内人士普遍好看的“未来芯片”,硅光子芯片进入了大众的视野。虽说目前看来硅光芯片也许在未来一段时间内不会全面代替传统的芯片,但是在通信领域,很可能是未来的主流产品类型。特别是对于我国来说,在先进制的芯片制造领域频频被西方世界“卡脖子”的情况下,硅光子芯片很有可能是绕过光刻机,实现换道超车的“出路”之一。硅光子元件的“萌芽”领域目前的市场收入只有5亿美元左右,但未来有望实现爆发式增长。通过将硅集成电路和半导体激光器相结合,硅光子学在长距离传输数据的速度上比传统电子元件已经有了显著的提升,数据中心收发器预计将成为最大的市场。

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2. 超快激光器

 超快激光器组件能够发射亚纳秒级别的脉冲,这使它们在“冷”材料加工方面颇具优势。它们的加工精度能够精确到10微米以内。目前市场对超快激光器的需求有限,但随着电动汽车、5G和医疗设备小型化等方面的技术革新不断涌现,这一方面的市场需求将会进一步增长。

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3. 垂直腔面发射激光器(VCSELs

 VCSEL是一种在与半导体外延片垂直方向上形成光学谐振腔、发出的激光束与衬底表面垂直的半导体激光器结构。这项技术开始应用于电脑鼠标、3D成像和传感,以及工业加热,在虚拟现实(VR)和平视显示器等领域也会越来越普遍。图片

 

4. 蓝宝石玻璃和显示屏

 蓝宝石材料硬度仅次于钻石,经久耐用,耐刮擦,透明度高。它有潜力在工业激光器、水下摄像机和海洋光谱仪,以及需要保护免受恶劣环境影响的军事显示器中发挥重要作用。

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5.  非线性光学晶体

 非线性光学晶体元件可以对入射光的频率、偏振、相位或路径等特性产生非线性光学效应(例如,二次谐波产生、和频产生或光学整流)。它们在非侵入性医疗程序中有一些初步用途,包括眼科、骨科和皮肤科程序,而且这些应用正在扩大。

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三、小结

  近年来,基于光的技术在一系列广泛的产品领域中获得了越来越多的应用,进一步扩大了光子学相关公司的机会。未来,表现最好的公司将会是那些将自己定位于增长最快的产品领域的公司。光子学相关公司也可能发现自己成为商业并购讨论话题中的热点。大浪淘金,胜利终将属于那些能够不断创新并能熟练运用手中技能的公司和创业者!