垂直共振器型面発光レーザー（VCSEL）の世界市場：2023年〜2028年まで年平均13.6％で拡大すると予想

VCSEL市場は、2023年の16億米ドルから2028年には29億米ドルに成長すると推定され、2023年から2028年までの年平均成長率は13.6％と予測されています。

この市場の主な促進要因としては、データ通信におけるVCSELのアプリケーションの増加や、スマートフォンにおける3Dセンシングアプリケーションの採用が拡大していることが挙げられます。ウェハーメーカー、インテグレーター、試験検査会社によるVCSELの高い採用率、自律走行車のLiDARシステムにおけるVCSELの使用、技術の進歩、OEMによる民生機器へのVCSEL採用への関心の高まりは、予測期間中に市場関係者に成長機会をもたらすと考えられる主要因である。

不況がVCSEL市場に与える影響については、本調査で分析済みです。半導体収益の短期的な見通しは、2023年第3四半期に悪化しています。世界経済の急速な悪化と消費者需要の弱体化は、2023年の世界半導体市場にマイナスの影響を与える。通信、ネットワークのような消費者主導の市場の弱体化は、インフレと金利の上昇による可処分所得の減少が主な原因です。これは、スマートフォン、PC、その他のコンシューマエレクトロニクス製品の生産と販売に悪影響を及ぼします。地域や世界の経済状況が悪化した場合、企業の業績、財務状況、キャッシュフローに重大な悪影響が及ぶ可能性があります。

市場動向

DRIVERS: スマートフォンにおける3Dセンシングアプリケーションの採用拡大
VCSELは、スマートフォンの3Dセンシングアプリケーションで重要な役割を担っている。フラッドイルミネーター、ドットプロジェクター、近接センサーを使用した3Dカメラセンシングは、すべてVCSELレーザーコンポーネントをベースにしています。物体を3Dスキャンしてレンダリングするカメラは、今やハイエンドスマートフォンの標準機能となっています。このカメラとソフトウェアを組み合わせることで、光の加減や動き、質感などを従来よりも精密に感じ取ることができるようになります。VCSELは、比較的低コスト、光学効率、低消費電力、波長安定性、高変調率など、いくつかの利点を備えています。

制約条件：データ伝送範囲が狭い
VCSELを用いた光通信は、最新機種では50Gbpsを超える高速データ通信が可能です。マルチモードファイバー（MMF）は、850nmと1,300nmの波長に対応しており、VCSELの波長としては850nmが最も一般的な波長です。しかし、MMFでは信号の減衰が大きく、VCSELの到達距離は最大300mに制限されるため、ある距離をVCSELでデータ伝送すると、信号が弱くなり、困難な場合がある。長距離のデータ通信では減衰が大きくなり、信号の損失が発生するため、性能に影響が出ます。その結果，VCSELは長距離光通信には適さない。

OPPORTUNITIES 商業および政府部門におけるIoT市場とデータ処理の拡大
建物、公共事業、製造、物流、小売、医療などにおけるモノのインターネット（IoT）の統合も、VCSELの需要を押し上げると予測されています。商用ビジネスとは別に、政府も交通機関や防衛分野でのこの技術の導入に熱心です。スマートシティにおけるIoTの導入により、多数のデバイスが接続された結果、大量の生データが生成されると考えられます。Facebook（米国）、Microsoft（米国）、Google（米国）、Apple（米国）などの企業は、世界中に多数のデータ処理センターを建設しており、VCSELを活用することが予測されます。IoT以外にも、クラウドコンピューティングや5G通信の成長も、データ処理におけるVCSELの市場を牽引すると予測されています。

CHALLENGES 不況によるスマートフォン市場への影響
スマートフォンは、VCSEL技術の重要な採用製品の一つであり、市場の混乱や購買パターンの大幅な変化を目の当たりにしてきました。予想される景気後退は、ハイエンド機器の成長を鈍化させるだろう。スマートフォンの需要が減少すれば、VCSEL技術を搭載したハイエンドスマートフォンの開発が後退する可能性があります。また、世界的な半導体不足は、より低価格のスマートフォンへのVCSELの大規模な採用を妨げると予想されます。このような半導体不足は、半導体ファウンドリーが不況下で急増したスマートフォンやノートパソコン、ゲーム機などの需要に対応するために生産を振り向けたため、半導体業界ではより顕著になっています。

SWIRは予測期間中、VCSEL市場で2番目の速さで成長すると予想される
SWIR帯のVCSELは、波長が1,400nmから3,000nmの間にある。SWIR帯のVCSELの大半は、InP材料で作られている。近年、SWIR帯のVCSELにはGaSb（ガリウムアンチモン）が使用されることが多くなってきているため、GaSbを使用したVCSELの研究が進んでいる。これらのVCSELは、ガスセンシング用途、光通信用途、医療・画像・セキュリティ用途、長距離LiDAR用途などに使用されています。しかし、現状では、SWIR帯のVCSELは用途が限定されている。Vertilas社（ドイツ）は、SWIR帯のVCSELを提供する数少ないプレイヤーの1つである。

2023年のVCSEL市場は、GaAsP、InAlGaAs、GaInPAs、GaInPなど他の材料に基づくVCSELが第2位のシェアを占める見込み
GaAsをベースとした850nmのVCSELが市場に浸透したことで、研究者は1,300～1,500nmの波長域、さらにオレンジや赤のスペクトルを持つVCSELを開発するために他の材料を探求するようになりました。フランクフルト・レーザー社（ドイツ）は、GaAsPベースのVCSELの主要なプロバイダーの1つである。しかし、これらの材料はニッチな産業用途であり、ほとんどが研究・試験目的で使用されている。

予測期間中、工業用加熱とレーザー印刷がVCSEL市場の2番目に大きなセグメントになると予想される
VCSELは様々な産業用途で使用されており、産業用加熱＆プロセスもその1つである。産業用加熱アプリケーションには、一般的な熱処理プラスチックの溶接/成形、複合材製造、コーティングの乾燥/硬化、プリンテッドエレクトロニクス、太陽光発電の選択的金属処理、3Dプリントにおける付加製造の予熱などがあります。TRUMPFは、産業用VCSEL市場の重要なプレイヤーの1つである。産業用加熱アプリケーションはVCSELの技術革新の段階にあり、またその市場も現在新興であるため、成長の可能性は産業部門がこれらの高出力VCSELアレイにどれだけ反応するかに依存すると思われます。

商業および工業は、予測期間中、VCSEL市場の2番目に大きな産業であると予想される。
VCSELアーキテクチャの開発および修正により、データセンター向けのVCSELの効率が向上しただけでなく、広範な新興および革新的な商業・産業用アプリケーションへのVCSELの統合が増加した。VCSELは、赤外線照明、センシング、レーザー印刷、工業用加熱などの用途で、さまざまな産業で使用されています。VCSELに関連する革新的な技術は、さまざまな熱処理を伴う産業に貢献します。このような熱プロセスには、あらゆる種類の材料の溶融、硬化、アニール、乾燥が含まれます。赤外線照明器は、監視、画像処理、物体検出などの商業・工業用途にも使用されている。

予測期間中、北米がVCSEL市場で第2位のシェアを占める見込み
北米におけるVCSEL産業の成長は、医療、通信、軍事、自動車など様々な応用分野でのレーザー技術分野における技術革新が進んでいることに起因しています。特に軍事・防衛産業における研究開発活動の活発化が、同地域におけるVCSELの需要を後押ししています。2021年現在、米国における年間の軍事費は、同国の世界GDPの約3.6%に相当します。これにより、軍事アプリケーションにおけるVCSELの有利な成長機会が創出されるでしょう。これとは別に、ヘルスケア分野でのVCSELのアプリケーションの増加は、主要な市場促進要因の1つです。

主要な市場参入企業

VCSELの企業としては、Lumentum Holding Inc. (米国）、AMS-Osram AG（オーストリア）、Coherent Corporation（米国）、TRUMPF（ドイツ）、Broadcom（米国）、Leonardo Electronics（米国）、MKS Instruments（米国）、Santec（日本）、VERTILAS（ドイツ）、Vertilite（中国）、Alight Technologies（デンマーク）、Inneos（米国）、IQE（英国）、Thorlabs（英国）、TT Electronics（英国）、ウシオアメリカ、WIN Semiconductors（台湾）およびフランクフルトレーザー（ドイツ）。

本調査では、VCSEL市場をタイプ、材料、波長、アプリケーション、データレート、産業、地域に基づいて、世界レベルで分類しています。

セグメント

サブセグメント

タイプ別

シングルモード
マルチモード
材料別

ガリウム砒素 (GaAs)
リン化インジウム(InP)
その他
波長別

赤色
近赤外線 (NIR)
短波長赤外線 (SWIR)
データレート別

最大10Gbps
10.1～25 Gbps
25Gbps以上
用途別

センシング
データ通信
産業用ヒーター、レーザープリンティング
エマージング＆その他アプリケーション
産業別

コンシューマーエレクトロニクス
車載用
データセンター
商業・産業
ヘルスケア
ミリタリー
地域別

北アメリカ
欧州
アジア太平洋地域
その他の地域
中近東・アフリカ
南米

2022年5月、amsオスラムが、マイクロエレクトロニクス半導体ソリューションのグローバルサプライヤーであるMelexis社から、最新の自動車用間接飛行時間（iToF）デモ機用の高性能赤外線レーザーフラッドイルミネーターを発売した。
2022年4月、Lumentumは次世代の自動車、産業用LiDAR、3Dセンシングアプリケーション向けのMシリーズマルチジャンクションVCSELアレイを発表しました。M51-100 905 nm 70 WマルチジャンクションVCSELアレイは、次世代LiDARシステム向けに最適化されたコンパクトで信頼性の高い、電力密度の高いソリューションです。
2022年12月、コヒレント社は、韓国の2つの機関、電子通信研究院（ETRI）および韓国科学技術院（KAIST）と提携し、先端電子・フォトニックデバイスに関する共同研究を促進します。また、韓国市場における同社のポジションを強化する。
2022年7月、II-VI IncorporatedがCoherent, Inc.を買収し、材料、ネットワーキング、レーザーのグローバルリーダーとなる。買収後、統合された事業は、材料からコンポーネント、サブシステム、システム、サービスに至るまで、バリューチェーン全体でより分散されることになる。

【目次】

1 はじめに（ページ番号 – 27）
1.1 調査目的
1.2 市場の定義
1.2.1 対象となるもの、ならないもの
1.3 調査範囲
図1 VCEL市場：セグメンテーション
1.3.1 考慮した年数
1.4 通貨を考慮
1.5 単位の検討
1.6 利害関係者
1.7 制限事項
1.8 変更点のまとめ

2 研究方法（ページ番号 – 32)
2.1 調査データ
図2 VCEL市場：調査デザイン
2.1.1 二次調査および一次調査
2.1.1.1 主要な業界インサイト
2.1.2 二次データ
2.1.2.1 主要な二次資料のリスト
2.1.2.2 二次資料からの主要データ
2.1.3 一次データ
2.1.3.1 プライマリーデータの内訳
2.1.3.2 プライマリーソースからの主要なデータ
2.2 市場規模の推計
2.2.1 ボトムアップアプローチ
2.2.1.1 ボトムアップ分析（需要側）を用いた市場規模算出のアプローチ
図3 市場規模推計方法：ボトムアップアプローチ
図4 市場規模推定手法：（需要側）VCSELの需要について
2.2.2 トップダウンアプローチ
2.2.2.1 トップダウン分析による市場規模把握のアプローチ（供給側）
図5 市場規模推計方法：トップダウンアプローチ
図6 市場規模推定手法：（サプライサイド）VCsel市場から企業が生み出す収益の特定
2.3 市場の内訳とデータの三角測量
図7 データトライアングレーション
2.4 調査の前提
2.4.1 前提条件
2.5 不況の影響を分析するために考慮したパラメータ
2.5.1 リスク評価

3 要約（ページ – 45）
3.1 リセッションの影響分析
図8 主要国の2023年までのGDP成長率予測
図9 不況がVCセル市場に与える影響
図10 2023年に高い市場シェアを獲得するのはマルチモード分野
図11 予測期間中に最大の市場シェアを占めるのはGaasセグメント
図12 予測期間中に市場を支配するのはNIRセグメント
figure 13 10.1～25gbpsのセグメントが予測期間中に最大の市場占有率を占める
Figure 14 新興国およびその他のアプリケーション分野が予測期間中に最も高いCAGRで成長する
図15 自動車分野が予測期間中に最も高いCAGRを記録する
図16 アジア太平洋地域のVCEL市場は予測期間中に最も高いCAGRで成長する

4 プレミアムインサイト (ページ No. – 52)
4.1 VCsel市場プレイヤーにとっての魅力的な機会
図17 ソリッドステート技術、コンパクト設計、堅牢性などの利点がVCEL市場を牽引する
4.2 VCセル市場：タイプ別
図18 マルチモードセグメントが予測期間中に市場をリードする
4.3 VCセル市場：材料別
図19：予測期間中、Gaasセグメントが最大の市場シェアを占める
4.4 VCセル市場：波長別
図20 2023-2028年に最大の市場シェアを獲得するのはNIRセグメント
4.5 VCEL市場：データレート別
図21 2023-2028年は10.1～25gbpsセグメントが市場を席巻する
4.6 VCEL市場：アプリケーション別
図22 予測期間中に最大の市場シェアを占めるのはセンシングアプリケーション
4.7 北米：VCセル市場：産業別、国別
図23 2028年、北米のVCsel市場は家電と米国が最大株主となる見込み
4.8 VCEL市場：国別
図24 2028年、アジア太平洋地域のVCEL市場は最高のCAGRを記録する

5 市場の概要（ページ番号 – 56）
5.1 はじめに
5.2 市場ダイナミクス
図25 駆動要因がVCEL市場に与える影響
図26 Vcsel市場における機会の影響
図27 制約と課題がVCEL市場に与える影響
5.2.1 推進要因
5.2.1.1 スマートフォンにおける3Dセンシングアプリケーションの採用の拡大
5.2.1.2 データ通信におけるVCSELの応用拡大
5.2.1.3 VCSEL製造のための市場投資の増加
5.2.2 阻害要因
5.2.2.1 データ伝送範囲の制限
5.2.2.2 VCSELの性能を阻害する半導体材料の制限
5.2.3 機会
5.2.3.1 車載用LiDARシステムにおけるVCSELの使用
5.2.3.2 商業および政府部門におけるIoT市場およびデータ処理の拡大
5.2.3.3 民生用電子機器におけるVCSELの採用が増加中
5.2.4 課題
5.2.4.1 VCSELsの製造上の不具合
5.2.4.2 不況によるスマートフォン市場への影響
5.3 関税と規制
5.3.1 VCSELに関連する関税
5.4 規制
5.4.1 グローバル
5.4.1.1 国際電気標準会議（IEC: International Electrotechnical Commission）
5.4.2 ヨーロッパ
5.4.2.1 有害物質使用制限（RoHS指令）
5.4.2.2 欧州規格(EN)
5.4.3 アメリカ
5.4.3.1 アメリカ国家規格協会(ANSI)
5.4.3.2 食品医薬品局（Food and Drug Administration、FDA）
5.5 ケーススタディ分析
5.5.1 ams-osramは、xiaomi mi8 explorer editionに使用するVcselアレイを提供した。
5.5.2 オスラムとクロノプティクスが3D tofカメラキットの開発で協業
5.5.3 アンバレラ、ルメンタム、オン・セミコンダクターは次世代 Aiot デバイスのための AI 処理ベースの 3d センシングで協力した
5.5.4 ルメンタム、エコック2020でフォトニックソリューションを展示
5.5.5 レオナルド・エレクトロニクスは企業のVcselsを活用したライダーシステムを提供する。
5.5.6 Alight Technologies、10gbps 1,300 nmのVcselを開発中
5.5.7 Inneos社、人工衛星用VCSELを開発
5.5.8 iqe、iqdn-vcsel技術で重要なマイルストーンを達成
5.5.9 ウィンセミコンダクターズ、アップルにVCSELを供給
5.6 各種最終製品におけるVCSELの平均販売価格
表1 各種最終製品に使用される単結晶の吸引力
図28 Vcselsの平均販売価格予測、2020-2026年(USD)
表2 Vcselsの平均販売価格予測、2020-2026年(USD)
5.7 バリューチェーン分析
図29 Vcselエコシステムのバリューチェーン分析：R&Dと製造段階が最大の価値をもたらす
5.8 エコシステム/市場マップ
図30 VCEL市場のエコシステム
5.8.1 メーカー
5.8.2 サプライヤー
5.8.3 ディストリビューター
5.8.4 OEMS
5.9 技術分析
5.9.1 主要技術
5.9.1.1 3Dカメラ
5.9.1.2 LiDAR
5.9.2 隣接技術
5.9.2.1 エッジエミッターレーザー(EELs)
5.10 技術分析
5.10.1 Vcselsの製造に使用される新素材
5.10.2 Vcselの小型化
5.10.3 アンダーディスプレイ用VCSEL
5.11 特許分析
図31 Vcselsの特許出願動向（2016～2020年
5.12 貿易データ
5.12.1 HSコード854140の貿易データ
表3 HSコード854140の国別輸入データ（2016-2020年）（億米ドル
表4 HSコード854140の輸出データ（国別）（2016-2020年）（10億米ドル
5.13 ポーターの5つの力分析
表5 Vcsel市場：ポーターの5つの力分析
5.13.1 競争相手の強さ
5.13.2 サプライヤーのバーゲニングパワー
5.13.3 買い手のバーゲニングパワー
5.13.4 代替品の脅威
5.13.5 新規参入の脅威
5.14 VCEL市場：サプライチェーン
5.15 顧客のビジネスに影響を与えるトレンドと破壊的要因
図32 Vcsel市場の収益シフト

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レポートコード： SE 3835