פיתוח ומצב שוק של לייזר מתכוונן חלק ראשון

פיתוח ומצב שוק של לייזר מתכוונן (חלק ראשון)

בניגוד להרבה מחלקות לייזר, לייזרים ניתנים לכיוון מציעים את היכולת לכוון את אורך הגל הפלט בהתאם לשימוש באפליקציה. בעבר, לייזרים במצב מוצק ניתנים לכוונון פעלו בדרך כלל ביעילות באורכי גל של כ-800 ננומטר והיו בעיקר ליישומי מחקר מדעיים. לייזרים ניתנים לכיוון פועלים בדרך כלל באופן רציף עם רוחב פס פליטה קטן. במערכת לייזר זו, מסנן Lyot נכנס לחלל הלייזר, המסתובב כדי לכוון את הלייזר, ורכיבים נוספים כוללים סורג עקיפה, סרגל סטנדרטי ומנסרה.

לפי חברת מחקרי שוק DataBridgeMarketResearch, הלייזר מתכוונןהשוק צפוי לצמוח בשיעור צמיחה שנתי מורכב של 8.9% במהלך התקופה 2021-2028, להגיע ל-16.686 מיליארד דולר עד 2028. בעיצומה של מגיפת הקורונה, הביקוש לפיתוח טכנולוגי בשוק זה במגזר הבריאות עולה, ו ממשלות משקיעות רבות כדי לקדם קידמה טכנולוגית בתעשייה זו. בהקשר זה, שופרו מכשירים רפואיים שונים ולייזרים מתכווננים בסטנדרטים גבוהים, מה שמניע עוד יותר את צמיחת שוק הלייזר המתכוונן.

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

פילוח סוג שוק

בהתבסס על סוג הלייזר המתכוונן, המתכוונןלייזרהשוק חולק ללייזר מתכוונן למצב מוצק, לייזר מתכוונן בגז, לייזר מתכוונן סיבים, לייזר מתכוונן נוזלי, לייזר אלקטרוני חופשי (FEL), OPO של דופק ננו-שניות וכו'. בשנת 2021, לייזרים מתכווננים במצב מוצק, עם יתרונותיהם הרחבים יותר בלייזר עיצוב מערכות, תפסו את המקום הראשון בנתח השוק.
על בסיס הטכנולוגיה, שוק הלייזר המתכוונן מפולח עוד יותר ללייזרי דיודות חלל חיצוניים, לייזרים מבוזרים Bragg Reflector (DBR), לייזר משוב מבוזר (לייזר DFB), לייזרים פולטי משטח חלל אנכי (VCSELs), מערכות מיקרו-אלקטרו-מכניות (MEMS) וכו'. בשנת 2021, תחום הלייזרים של דיודות חלל חיצוניות תופס את נתח השוק הגדול ביותר, שיכול לספק טווח כוונון רחב (גדול מ- 40nm) למרות מהירות הכוונון הנמוכה, שעשויה לדרוש עשרות אלפיות שניות כדי לשנות את אורך הגל, ובכך לשפר את ניצולו בציוד בדיקה ומדידה אופטי.
בחלוקה לפי אורך גל, ניתן לחלק את שוק הלייזר המתכוונן לשלושה סוגי פס < 1000nm, 1000nm-1500nm ומעל 1500nm. בשנת 2021, פלח 1000nm-1500nm הרחיב את נתח השוק שלו בשל היעילות הקוונטית המעולה שלו ויעילות צימוד סיבים גבוהה.
על בסיס היישום, ניתן לחלק את שוק הלייזר המתכוונן למיקרו-עיבוד שבבי, קידוח, חיתוך, ריתוך, סימון חריטה, תקשורת ועוד תחומים. בשנת 2021, עם צמיחת התקשורת האופטית, שבה לייזרים ניתנים לכיוון ממלאים תפקיד בניהול אורכי גל, שיפור יעילות הרשת ופיתוח רשתות אופטיות מהדור הבא, פלח התקשורת תפס את המיקום העליון במונחים של נתח שוק.
על פי חלוקת ערוצי המכירה, ניתן לחלק את שוק הלייזר הניתן לכוונון ל-OEM ושוק אפטר. בשנת 2021, פלח ה-OEM שלט בשוק, שכן רכישת ציוד לייזר מ-Oems נוטה להיות חסכונית יותר ובעלת אבטחת האיכות הגדולה ביותר, והפכה למניע העיקרי לרכישת מוצרים מערוץ ה-OEM.
בהתאם לצרכים של משתמשי קצה, ניתן לפלח את שוק הלייזר המתכוונן למגזרי אלקטרוניקה ומוליכים למחצה, רכב, תעופה וחלל, תקשורת וציוד רשת, רפואה, ייצור, אריזה ועוד. בשנת 2021, מגזר ציוד הטלקומוניקציה והרשת היווה את נתח השוק הגדול ביותר בשל לייזרים ניתנים לכוונון שעוזרים לשפר את האינטליגנציה, הפונקציונליות והיעילות של הרשת.
בנוסף, דו"ח של InsightPartners ניתח כי פריסת לייזרים ניתנים לכוונון במגזרי הייצור והתעשייה מונעת בעיקר על ידי שימוש מוגבר בטכנולוגיה אופטית בייצור המוני של מכשירי צריכה. ככל שיישומי אלקטרוניקה צרכנית כגון מיקרו-חישה, צגים שטוחים ו-liDAR גדלים, כך גדל הצורך בלייזרים ניתנים לכוונון ביישומי מוליכים למחצה ועיבוד חומרים.
InsightPartners מציינת כי צמיחת השוק של לייזרים ניתנים לכוונון משפיעה גם על יישומי חישת סיבים תעשייתיים כגון מיפוי מתח וטמפרטורה מבוזרת ומדידת צורה מבוזרת. ניטור בריאות תעופה, ניטור בריאות טורבינות רוח, ניטור בריאות גנרטורים הפך לסוג יישום פורח בתחום זה. בנוסף, השימוש המוגבר באופטיקה הולוגרפית בתצוגות מציאות רבודה (AR) הרחיב גם את טווח נתח השוק של לייזרים מתכווננים, מגמה שראויה לתשומת לב. TOPTICAPhotonics של אירופה, למשל, מפתחת לייזרים דיודות חד-תדרים בעלי הספק גבוה מסוג UV/RGB לפוטוליתוגרפיה, בדיקה ובדיקה אופטית והולוגרפיה.

חלוקה אזורית בשוק

אזור אסיה-פסיפיק הוא צרכן ויצרן מרכזי של לייזרים, במיוחד לייזרים ניתנים לכיוון. ראשית, לייזרים ניתנים לכיוון מסתמכים במידה רבה על מוליכים למחצה ורכיבים אלקטרוניים (לייזרים במצב מוצק וכו'), וחומרי הגלם הדרושים לייצור פתרונות לייזר מצויים בשפע במספר מדינות מרכזיות כמו סין, דרום קוריאה, טייוואן ויפן. בנוסף, שיתוף הפעולה בין חברות הפועלות באזור מניע עוד יותר את צמיחת השוק. בהתבסס על גורמים אלו, אזור אסיה-פסיפיק צפוי להוות מקור יבוא עיקרי עבור חברות רבות המייצרות מוצרי לייזר מתכווננים במקומות אחרים בעולם.