Der weltweite Markt für photonische Sensoren wurde im Jahr 2023 auf 20,09 Milliarden US-Dollar geschätzt und soll von 23,49 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 82,09 Milliarden US-Dollar im Jahr 2032 anwachsen, was einem durchschnittlichen jährlichen Wachstumswert von 16,93 % während des Prognosezeitraums (2024–2032) entspricht.
Die photonische Sensortechnologie umfasst die Erkennung, Übertragung, Erfassung, Verstärkung und Emission von Licht durch optische Instrumente, Laser, Komponenten, Glasfaseroptik, nanophotonische Systeme und elektrooptische Instrumente. Der Einsatz photonischer Sensoren und Detektoren verbessert die Interaktionen an Maschinen-/Umweltschnittstellen. Die Entwicklung von Bildsensoren wird von photonischen Sensoren beeinflusst, die eine masse- und rauscharme Alternative zu massiveren konventionellen Sensoren bieten. Die Wissenschaft legt heute großen Wert auf den Einsatz von Sensoren, insbesondere um das Unsichtbare sichtbar zu machen. Im Prognosezeitraum wird der Markt für photonische Sensoren voraussichtlich wachsen, da schnellere, leichtere, weniger teure, kleinere und funktionalere Komponenten und Produkte mit hoher Energieeffizienz verfügbar werden. Zukünftige intelligente Geräte, intelligente Häuser und intelligente Autos werden zunehmend auf photonische Sensoren angewiesen sein, darunter Bildsensoren, Beleuchtungssensoren und LED-Blitze, um neue Funktionen zu ermöglichen und Mehrwert zu bieten.
| Berichtsmetrik | Einzelheiten |
|---|---|
| Basisjahr | 2022 |
| Regelstudienzeit | 2021-2031 |
| Prognosezeitraum | 2024-2032 |
| CAGR | 16.93% |
| Marktgröße | 2022 |
| am schnellsten wachsende Markt | Nordamerika |
| größte Markt | Asien-Pazifik |
| Berichterstattung | Umsatzprognose, Wettbewerbslandschaft, Wachstumsfaktoren, Umwelt & Umwelt; Regulatorische Landschaft und Trends |
| Abgedeckt |
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Zu den Hauptfaktoren, die das Wachstum des Photonikmarktes in den letzten Jahren vorangetrieben haben, gehören die zunehmende Einführung von Automatisierung im Fertigungssektor und die zunehmende Verbreitung von IoT-fähigen Geräten für Überwachungsanwendungen. Die Industrie ist sich mittlerweile der Zuverlässigkeit und des langfristigen finanziellen Erfolgs bewusst, die automatisierte Systeme auf Basis von Photonik erzielen. Das Potenzial für Photoniktechnologien wächst aufgrund von Trends wie Industrie 4.0, digitalen Zwillingen, Edge-Monitoring und intelligenten Fabriken, die vorausschauende Wartung und verbesserte Sicherheit in der Fertigungsumgebung bieten. Neben anderen Automatisierungsanwendungen werden Photoniksensoren in der Materialhandhabung, Verpackung und Lebensmittelzubereitung eingesetzt. Für 3D-Vision-Anwendungen in der Fabrikautomatisierung werden auch Laser und Bildsensoren mit Photoniksensoren eingesetzt. Der Einsatz von Photoniksensoren nimmt zu, da immer mehr Fertigungsanbieter in den Industrie-4.0-Trend investieren.
Photonische Sensoren werden zunehmend im Handel eingesetzt. Für ihren Betrieb gibt es jedoch nur wenige anerkannte Standards. Darüber hinaus werden in photonischen Sensoren verschiedene Technologien verwendet, darunter Laser-, Glasfaser- und Biophotonik-Technologien. Diese Technologien funktionieren nur zusammen, wenn sie sich voneinander unterscheiden. Die schlechte Bildqualität der Sensoren und mangelndes Bewusstsein könnten die Marktexpansion weiter behindern. Aufgrund des Gruppenzwangs ist die Preisgestaltung aufgrund der Diskrepanz zwischen Bildqualität und Preis wettbewerbsfähiger geworden. Die Kompatibilität dieser Sensoren mit Geräten in vielen Anwendungen ist aufgrund fehlender Standardisierung ebenfalls zu einem erheblichen Problem geworden.
Aufgrund der Notwendigkeit und des Wunsches nach High-End-Kommunikation hat sich der Markt für photonische Sensoren, insbesondere Glasfasersensoren, als wesentliche Elemente in Glasfaseranwendungen herausgestellt, die in den letzten Jahren explosionsartig an Popularität gewonnen haben. Die Zukunft der Glasfaser ist nun in der digitalen Photonik zu erkennen. Neue Dienste, darunter Video mit ultrahoher Bandbreite, Cloud-Verbindungsdienste für Rechenzentren und 5G-Mobilfunkdienste, treiben die Entwicklung der optischen Transportnetztechnologie und das zukünftige Wachstum der visuellen Kommunikationsbranche voran. Die Entwicklung von Multiplexing-Technologien, darunter Raummultiplexing (SDM) und Wellenlängenmultiplexing (WDM), schreitet voran, ebenso wie die Einführung hochentwickelter Halbleiterkomponenten. Die Übertragungsbeschränkungen von WDM-Strukturen veranlassen Netzwerkunternehmen zusätzlich dazu, SDM-Komponenten zu entwickeln, was das Marktwachstum beschleunigt.
Der asiatisch-pazifische Raum ist der größte Umsatzträger und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 17,48 % wachsen. Aufgrund seiner expandierenden Wirtschaft und seines beträchtlichen Marktanteils im globalen Elektroniksektor wird erwartet, dass China unter den asiatisch-pazifischen Ländern stark wachsen wird. China ist ein bedeutender Produzent und Verbraucher von Elektronik. Der Industriesektor der Region wächst schnell und es werden weiterhin verschiedene Fertigungs- und Telekommunikationstechnologien implementiert. Dies wird voraussichtlich die Expansion des Marktes unterstützen. Aufgrund der steigenden Nachfrage nach Glasfasersystemen und -komponenten hat das schnelle Wachstum des regionalen Telekommunikationssektors die Nachfrage nach Glasfaserphotonik erhöht. Aufgrund der steigenden Nachfrage aus Sicherheits- und Verteidigungsanwendungen wie Gesichtserkennung und Waffen- und Sprengstofferkennung hat der asiatisch-pazifische Raum auch ein enormes Wachstum in der 3D-Bildgebungstechnologie erlebt. 3D-Bildgebungstechnologie wird auch häufig in Gesundheitsanwendungen eingesetzt. Der Markt für 3D-Bildgebung nutzt in großem Umfang photonische Sensoren, was voraussichtlich erheblich zum Marktwachstum beitragen wird.
Nordamerika wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 16,93 % wachsen. Während des gesamten Prognosezeitraums wird Nordamerika voraussichtlich den Markt für photonische Sensoren dominieren. Dies liegt hauptsächlich daran, dass Optik und Photonik in den letzten zehn Jahren in den USA in den Bereichen Sensorik, Bildgebung und Messtechnik immer wichtiger geworden sind. Da der Bedarf an präziser Sensorik gestiegen ist, haben optisch basierte Messungen an Bedeutung gewonnen. Die starke Marktakzeptanz der industriellen Elektroniklösung, die zu einer hohen Nutzungsrate von Bildsensoren und anderen tragbaren Geräten führt, ist für die zunehmende Verwendung von Bildsensoren in den gesamten USA verantwortlich. Auch die Verwendung von Industrieelektronik in Kanada wird voraussichtlich den Markt für Bildsensoren ankurbeln. Höhere verfügbare Einkommen im ganzen Land sind das Ergebnis eines hervorragenden Lebensstandards und einer zunehmenden wirtschaftlichen Stabilität. Einige der bekanntesten Unternehmen der Region weiten ihre Geschäftstätigkeit aus, um die wachsende Nachfrage des Marktes zu decken.
So erweitert beispielsweise Teledyne DALSA Inc. seine Produktionskapazität als Reaktion auf die steigende Nachfrage nach dem einzigartigen CMOS-basierten digitalen Bildsensor des Unternehmens.
In der europäischen Region haben Innovationen in den Bereichen Glasfaser und Photonik die Präzisionsfertigung ermöglicht, was zur Entwicklung noch besserer Sensoren geführt hat. Die Marktnachfrage wird voraussichtlich durch die Auswirkungen der optischen Bildgebung auf die biomolekularen Wissenschaften und die medizinische Diagnostik in der europäischen Region angetrieben. Auf dem europäischen Kontinent wird die Photonik in zahlreichen Bereichen eingesetzt. In Bezug auf die zivile Sicherheit hilft eine neue Generation photonischer Sensoren den europäischen Strafverfolgungsbehörden bei der Bekämpfung von Kriminalität und Terrorismus, indem sie ihnen die Identifizierung potenziell gefährlicher Substanzen erleichtert. Die Entwicklung von Sicherheitsanwendungen hat sich schnell entwickelt, da Fortschritte in der Biotechnologie Nanopartikel und Quantenpunkte als Biodetektoren nutzen. Darüber hinaus hat der Bereich der auf Kohlenstoffnanoröhren basierenden chemischen Erkennung schnell zugenommen. Angesichts der zunehmenden Konkurrenz aus China und Indien hat Europa seinen Fokus kürzlich verstärkt auf die Ausweitung seiner Fertigungsindustrie gelegt.
Damit Lateinamerika wirtschaftlich wettbewerbsfähig bleibt, müssen Optik und Photonik als Schlüsseltechnologien voll ausgeschöpft werden. Nachdem Mexiko diese enormen Marktchancen erkannt hat, hat das Land begonnen, Schritte zu unternehmen, um sich als führendes Unternehmen in Lateinamerika zu positionieren. Um Mexiko zum führenden Unternehmen im Optik- und Photoniksektor Lateinamerikas zu machen, fordert die erste Studie der Branche in Mexiko koordinierte und strategische Aktivitäten und Investitionen von Regierung, Wissenschaft und Wirtschaft. Brasilien hat die enormen Möglichkeiten erkannt, die die Photonik-Technologie bietet. Der Erfolg der 24. Internationalen Konferenz für optische Fasersensoren in Curitiba zeigte das große Interesse der wissenschaftlichen Gemeinschaften in Lateinamerika und Brasilien an optischen Fasersensoren.
Das Segment der Bildsensoren leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 16,8 % wachsen. Bildauflösung, Lichtstärke und Geschwindigkeit sind eng miteinander verknüpft. Eine Untersuchung der neuen Einsatzmöglichkeiten für Hochgeschwindigkeitskameras offenbart die photonischen Entwicklungen, die es Benutzern ermöglichen, die Zeit anzuhalten. Ladungsgekoppelte Bauelemente (CCDs) und komplementäre Metalloxidhalbleiter sind die beiden Hauptkategorien von Bildsensoren (CMOS). Unternehmen wie Hamamatsu Photonics KK bieten über 200 standardmäßige lineare und flächige Bildsensoren für verschiedene Anwendungen, darunter Spektroskopieanalysen mit Spektrometern, industrielle Bildgebung wie Mikroskopie, Bildverarbeitungskameras und Entfernungsmessungen. Diese Sensoren decken die Bereiche kurzwelliges Infrarot (SWIR), Nahinfrarot (NIR), sichtbares (VIS), Ultraviolett (UV) und Röntgen ab.
Glasfasersensoren bieten einzigartige Vorteile für Spezialanwendungen, darunter geringe Größe, geringes Gewicht, Robustheit, Flexibilität, Immunität gegen elektromagnetische Störungen und die Möglichkeit zur Multiplex-Erfassung. Diese Fähigkeit ermöglicht es diesen Sensoren, verschiedene Parameter zu messen, darunter Temperatur, Dehnung, Druck, Vibration, Neigung, Belastung und Verschiebung. Ihre Anpassungsfähigkeit erleichtert die Anwendung von Glasfasersensoren in verschiedenen Branchen. Eines ihrer Hauptmerkmale ist die Fähigkeit eines Glasfasersensors, als verteilter Sensor zu fungieren und Daten entlang der gesamten Faserlänge zu erfassen. Obwohl er als Punktsensor zur Überwachung von Parametern an einem oder mehreren vorgegebenen Punkten fungieren kann, ist dies nur eine der vielen Möglichkeiten, wie Glasfasersensoren eingesetzt werden können. Der beliebteste Punktsensor basiert auf einem Faser-Bragg-Gitter (FBG).
Der Transportsektor hat den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 18,46 % wachsen. In jüngster Zeit hat der Transportsektor LiDAR-Technologien schnell übernommen. Autonome Fahrzeuge werden sich mit der Entwicklung von adaptiven Geschwindigkeitsregelungssystemen (ACC) für Autos zu automatisierten Systemen entwickeln. Die Geräte werden an der Vorderseite des Autos installiert und überwachen den Abstand zwischen nachfolgenden Fahrzeugen, sodass sie auf sich ändernde Abstände und Geschwindigkeiten reagieren können. LiDAR wird hauptsächlich in fortschrittlichen Fahrassistenzsystemen (ADAS) in Autos eingesetzt, um dem Fahrer mehr Komfort zu bieten, und verfügt über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle für sichere Navigation und effizienten Betrieb. Darüber hinaus fördern Regierungen weltweit die Installation von ADAS-Funktionen, was die Expansion des Marktes vorantreiben wird.
Durch die Überwachung der Alterung von Schmier- und Hydraulikflüssigkeiten, die sich auf die Effizienz von Maschinen, Getrieben und Übertragungssystemen auswirkt, könnten photonische Sensoren dem Fertigungssektor helfen, Systemverschleiß, Ausfallzeiten und Betriebskosten zu reduzieren. Einige der führenden Marktteilnehmer haben strategische Allianzen gebildet, die es ihnen ermöglicht haben, Spitzentechnologien zu entwickeln, die den Markt für photonische Sensoren im Prognosezeitraum ankurbeln könnten. Bildverarbeitungssysteme werden von Fertigungsunternehmen weltweit geschätzt, insbesondere in Anwendungen, in denen eine präzise Wiederholung redundanter Vorgänge wie Inspektionen erforderlich ist. Sowohl in Gefahrenbereichen als auch in schnell laufenden Produktionslinien haben sie eine entscheidende Rolle gespielt. Zu den wesentlichen Vorteilen dieser Systeme gehören eine verbesserte Prozesssteuerung, weniger Maschinenausfallzeiten und eine höhere Produktivität.
