פיתוח ומצב שוק של לייזר מתכוונן חלק ראשון

פיתוח ומצב שוק של לייזר מתכוונן (חלק ראשון)

בניגוד לסוגי לייזרים רבים, לייזרים מתכווננים מציעים את היכולת לכוונן את אורך הגל של הפלט בהתאם לשימוש ביישום. בעבר, לייזרים מתכווננים במצב מוצק פעלו בדרך כלל ביעילות באורכי גל של כ-800 ננומטרים והיו בעיקר ליישומי מחקר מדעי. לייזרים מתכווננים פועלים בדרך כלל באופן רציף עם רוחב פס פליטה קטן. במערכת לייזר זו, מסנן Lyot נכנס לחלל הלייזר, אשר מסתובב כדי לכוונן את הלייזר, ורכיבים אחרים כוללים סריג דיפרקציה, סרגל סטנדרטי ופריזמה.

לפי חברת מחקרי השוק DataBridgeMarketResearch, ה-לייזר מתכוונןהשוק צפוי לגדול בקצב צמיחה שנתי מצטבר של 8.9% במהלך התקופה 2021-2028, ולהגיע ל-16.686 מיליארד דולר עד 2028. בעיצומה של מגפת הקורונה, הביקוש לפיתוח טכנולוגי בשוק זה בתחום הבריאות עולה, וממשלות משקיעות רבות כדי לקדם את ההתקדמות הטכנולוגית בתעשייה זו. בהקשר זה, שופרו מכשירים רפואיים שונים ולייזרים מתכווננים בסטנדרטים גבוהים, מה שמניע עוד יותר את הצמיחה של שוק הלייזרים המתכווננים.

מצד שני, מורכבותה של טכנולוגיית הלייזר המתכוונן עצמה מהווה מכשול עיקרי להתפתחות שוק הלייזרים המתכווננים. בנוסף להתקדמות הלייזרים המתכווננים, טכנולוגיות מתקדמות חדשות שהוצגו על ידי גורמים שונים בשוק יוצרות הזדמנויות חדשות לצמיחת שוק הלייזרים המתכווננים.

פילוח סוג שוק

בהתבסס על סוג הלייזר המתכוונן, הלייזר המתכוונןלייזרהשוק חולק ללייזר מתכוונן במצב מוצק, לייזר מתכוונן גז, לייזר מתכוונן סיבים, לייזר מתכוונן נוזלי, לייזר אלקטרונים חופשיים (FEL), לייזר OPO בפולס ננו-שניות וכו'. בשנת 2021, לייזרים מתכווננים במצב מוצק, עם יתרונותיהם הרחבים יותר בתכנון מערכות לייזר, תפסו את המיקום מספר אחת בנתח השוק.
על בסיס טכנולוגיה, שוק הלייזרים המתכווננים מחולק עוד יותר ללייזרי דיודה בעלי חלל חיצוני, לייזרי רפלקטור בראג מבוזרים (DBR), לייזרי משוב מבוזרים (לייזר DFB), לייזרים פולטי-שטח בעלי חלל אנכי (VCSELs), מערכות מיקרו-אלקטרו-מכניות (MEMS) וכו'. בשנת 2021, תחום לייזרי הדיודה בעלי חלל חיצוני תופס את נתח השוק הגדול ביותר, שיכולים לספק טווח כוונון רחב (גדול מ-40 ננומטר) למרות מהירות הכוונון הנמוכה, שעשויה לדרוש עשרות מילישניות כדי לשנות את אורך הגל, ובכך לשפר את ניצולם בציוד בדיקה ומדידה אופטי.
לפי אורך גל, ניתן לחלק את שוק הלייזרים המתכווננים לשלושה סוגי פסים < 1000nm, 1000nm-1500nm ומעל 1500nm. בשנת 2021, פלח ה-1000nm-1500nm הרחיב את נתח השוק שלו הודות ליעילות הקוונטית המעולה שלו ויעילות צימוד הסיבים הגבוהה שלו.
על בסיס יישום, ניתן לחלק את שוק הלייזרים המתכווננים לתחומי מיקרו-עיבוד שבבי, קידוח, חיתוך, ריתוך, חריטה וסימון, תקשורת ותחומים אחרים. בשנת 2021, עם צמיחת התקשורת האופטית, שבה לייזרים מתכווננים ממלאים תפקיד בניהול אורך גל, שיפור יעילות הרשת ופיתוח רשתות אופטיות מהדור הבא, פלח התקשורת תפס את המיקום המוביל מבחינת נתח שוק.
לפי חלוקת ערוצי המכירה, ניתן לחלק את שוק הלייזר המתכוונן ליצרני ציוד מקורי (OEM) ולשוק לאחר מכירה (Aftermarket). בשנת 2021, פלח ה-OEM שלט בשוק, שכן רכישת ציוד לייזר מיצרני ציוד מקורי (OEM) נוטה להיות חסכונית יותר ובעלת אבטחת האיכות הגבוהה ביותר, מה שהופך למניע העיקרי לרכישת מוצרים מערוץ ה-OEM.
בהתאם לצורכי המשתמשים הסופיים, ניתן לפלח את שוק הלייזרים המתכווננים לאלקטרוניקה ומוליכים למחצה, רכב, תעופה וחלל, ציוד תקשורת ורשת, רפואה, ייצור, אריזה ומגזרים אחרים. בשנת 2021, פלח ציוד התקשורת והרשת היווה את נתח השוק הגדול ביותר הודות ללייזרים המתכווננים המסייעים בשיפור האינטליגנציה, הפונקציונליות והיעילות של הרשת.
בנוסף, דו"ח של InsightPartners ניתח כי פריסת לייזרים מתכווננים במגזרי הייצור והתעשייה מונעת בעיקר על ידי שימוש מוגבר בטכנולוגיה אופטית בייצור המוני של מכשירי צריכה. ככל שיישומי אלקטרוניקה צרכנית כמו מיקרו-חישה, צגים שטוחים ו-lidar גדלים, כך גם הצורך בלייזרים מתכווננים ביישומי מוליכים למחצה ועיבוד חומרים.
InsightPartners מציינת כי צמיחת השוק של לייזרים מתכווננים משפיעה גם על יישומי חישת סיבים תעשייתיים כגון מיפוי מבוזר של עומס וטמפרטורה ומדידת צורה מבוזרת. ניטור בריאות תעופה, ניטור בריאות טורבינות רוח וניטור בריאות גנרטורים הפכו לסוג יישומים פורח בתחום זה. בנוסף, השימוש הגובר באופטיקה הולוגרפית בתצוגות מציאות רבודה (AR) הרחיב גם את טווח נתח השוק של לייזרים מתכווננים, מגמה הראויה לתשומת לב. חברת TOPTICAPhotonics האירופית, לדוגמה, מפתחת לייזרי דיודה בעלי עוצמה גבוהה UV/RGB בתדר יחיד עבור פוטוליתוגרפיה, בדיקה ובדיקה אופטית והולוגרפיה.

חלוקת שוק אזורית

אזור אסיה-פסיפיק הוא צרכן ויצרן עיקרי של לייזרים, במיוחד לייזרים מתכווננים. ראשית, לייזרים מתכווננים מסתמכים במידה רבה על מוליכים למחצה ורכיבים אלקטרוניים (לייזרי מצב מוצק וכו'), וחומרי הגלם הדרושים לייצור פתרונות לייזר נמצאים בשפע במספר מדינות מרכזיות כמו סין, דרום קוריאה, טייוואן ויפן. בנוסף, שיתוף פעולה בין חברות הפועלות באזור מניע עוד יותר את צמיחת השוק. בהתבסס על גורמים אלה, אזור אסיה-פסיפיק צפוי להיות מקור יבוא עיקרי עבור חברות רבות המייצרות מוצרי לייזר מתכווננים בחלקים אחרים של העולם.