適応光学部品市場 サイズと展望 2024-2032

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市場動向

世界の市場牽引要因

天文学と宇宙探査の進歩

補償光学（AO）の構成要素は、天文学と宇宙探査の発展によって継続的に改良されています。これらの構成要素により、天文学者は大気の歪みを軽減することができ、望遠鏡やその他の宇宙搭載機器と併用することで、より詳細な観測と天体の鮮明な画像を得ることができます。高度な可変形状ミラー設計や高感度波面センサーといったAO技術の進歩により、調整精度が向上し、天文観測はより鮮明で高解像度で行えるようになりました。

例えば、2019年12月、ESOとSENER Aerospaceは、超大型望遠鏡M5ミラー用の支持セルの設計・製造に関する契約を締結しました。ELTは合計5枚のミラーで構成され、主鏡の直径は39メートルです。 M4とM5は、望遠鏡の補償光学システムの2つのコンポーネントです。これらの要因が市場の成長を後押ししています。

自由空間レーザー通信における利用の増加

補償光学コンポーネントの市場は、補償光学が自由空間レーザー通信でより頻繁に使用されるようになるにつれて、拡大すると予想されています。補償光学は、長距離にわたる高帯域幅速度を提供し、性能を向上させるだけでなく、トランシーバーの全体的なサイズと電力要件を低減し、耐候性を高めます。アメリカ光学会（OSA）は、補償光学によってビット誤り率（BER）が2桁低減されることを示しました。

さらに、企業が「ラストマイル」問題への解決策を模索し続けているため、セットアップ時間が短い自由空間光学システムの人気が高まっています。例えば、米国政府は2001年9月11日に発生した世界貿易センター（WTC）タワーへのテロ攻撃の調査のためにFSO企業を雇用しました。 WTCの崩壊後、ハドソン川を越え、ニュージャージー州近郊の地点まで光空間通信のためのリンクが構築されました。

世界市場の制約

高コストと複雑さ

高価で複雑な部品は、補償光学の普及を著しく阻害しています。特に学術研究のような予算が限られている分野では、製造、設置、保守コストの高さが普及を妨げています。波面センサーや変形ミラーなどの部品の複雑なキャリブレーションとアライメントには専門知識が必要であり、操作を複雑化させています。これらの障害を克服し、様々な業界で補償光学技術の実現可能性とアクセス性を高めるためには、製造手順の改善、コスト削減策、そしてユーザーフレンドリーな統合技術が必要です。

グローバル市場機会

医用画像におけるアプリケーションの拡大

医用画像における補償光学（AO）コンポーネントの使用増加は、医療診断と治療に変革をもたらしています。AOは顕微鏡検査や網膜画像診断などのアプリケーションにおける解像度を向上させ、組織層や細胞構造の詳細な可視化を可能にします。この精度は、緑内障や黄斑変性症などの疾患の検出とモニタリングに特に役立ちます。Iris AO Inc.をはじめとする多くの企業が、AOの需要の高まりに応えて、眼科および網膜画像診断向けに特別に設計された補償光学（AO）システムを提供しています。例えば、Iris AO DMは、空軍と米国国立衛生研究所によって網膜画像撮影に使用されています。

さらに、AOは外科手術中のリアルタイム画像撮影を可能にし、精度と結果を向上させます。例えば、2019年5月には、米国国立眼研究所の研究者が、補償光学（AO）と生体内蛍光眼底検査を用いて、ヒトの網膜色素上皮（RPE）が生成するモザイクパターンを捉えました。AO技術の継続的な進歩により、医療用画像診断は解像度とコントラストの向上という恩恵を受け続けており、患者ケアと治療計画の改善に役立っています。

セグメント分析

世界の補償光学部品市場は、タイプと用途によってセグメント化されています。

タイプ別では、世界の市場は波面センサー、波面変調器、制御システム、その他に分類されています。

波面センサーセグメントは世界市場の大部分を占めています。波面センサーは、計測、眼科、レーザービーム診断、顕微鏡検査など、様々な用途で市場を席巻しています。リアルタイムの波面歪み検出に用いられています。これらのセンサーは、大気の乱流や光学的欠陥によって引き起こされる波面の偏差を検出し、変形ミラーやその他の補正素子にフィードバックを提供することで、正確な焦点合わせと結像を実現します。シャック・ハルトマンセンサー、ピラミッドセンサー、曲率センサーなどの波面センサー技術の進歩により、補償光学システムの性能と適応性が向上しています。これらの用途には、天文学、レーザー通信、医用画像処理、産業用レーザー加工が含まれます。

用途別に、世界市場は消費財、天文学、軍事・防衛、生物医学、その他に分類されます。

軍事・防衛分野は最大の市場シェアを占めています。軍事・防衛産業は、各国の軍事力の急速な世界的拡大と、最先端の防衛兵器や高度な誘導システムの開発に適応光学技術を活用していることから、適応光学市場の主要な牽引役の一つになると予想されています。例えば、米国空軍のボーイング・エアボーン・レーザー（ABL）は、改造された747ジャンボジェット機で、ブースト段階で適応光学技術を用いて敵の弾道ミサイルを識別・破壊します。

地域分析

北米が世界市場を席巻

地域別に見ると、世界の補償光学部品市場は、北米、アジア太平洋、ヨーロッパ、ラテンアメリカ、中東・アフリカに分類されます。

北米は、世界の補償光学部品市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。北米の補償光学部品市場は、様々な業界からの旺盛な需要と、顕著な技術革新によって特徴づけられています。この地域は、主要な企業や研究機関の強力な存在により、補償光学技術の開発と応用をリードしています。その用途は、防衛、通信、天文学、医療、産業など、様々な分野にわたります。

例えば、DARPA（国防高等研究計画局）は、世界中の米軍施設がほぼ継続的に電力を供給できるように、無線エネルギー伝送インフラの開発を計画しています。ポピュラーメカニクス誌によると、この構想はレーザー技術を用いて地球全体に電力を送電するというものです。1世紀以上前にニコラ・テスラが夢見たとされるPOWER（持続光無線エネルギー中継）と呼ばれるこの技術は、ディーゼルなどの液体燃料や、敵対勢力による傍受や侵入の恐れがある脆弱な電力線への依存を軽減するのに役立つとされています。さらに、レーザー加工ソリューション、高解像度画像システム、そして研究開発費の増加に対する需要の高まりにより、北米は補償光学部品のサプライヤーとメーカーにとって主要な拠点となっています。

さらに、2019年から2026年の予測期間中、高度な光学システムの開発と、より鮮明な画像を提供するための天文学分野への導入への注目が高まるため、この地域の市場は大幅な成長が見込まれています。例えば、2018年10月、W・M・ケック天文台は、次世代AOシステム「ケック全天精密補償光学（KAPA）」の構築のため、全米科学財団（NSF）から天文台資金を受け取りました。この技術は、レーザー、リアルタイム補正を計算するコンピューター、大気の乱流を測定するカメラという3つの主要コンポーネントをアップグレードすることで、宇宙のより鮮明な画像をほぼ100%の鮮明度で提供することに主に焦点を当てています。こうした要因が、この地域の市場成長を後押ししています。

ヨーロッパは予測期間中に大幅に拡大すると予想されています。これは、ヨーロッパ超大型望遠鏡（E-ELT）プロジェクトの成功において、技術が重要な役割を果たしていることに起因しています。例えば、2018年7月、ヨーロッパ南天天文台（ESO）の超大型望遠鏡（VLT）は、海王星などの天体の鮮明な試験画像を撮影し、大きな成功を収めました。この観測所は、高解像度画像を撮影するためのレーザートモグラフィーと呼ばれる新しい補償光学モードを導入しました。さらに、ヨーロッパは最先端の補償光学ソリューション開発の最前線に立っており、一流メーカーや研究センターが多数存在します。例えば、2023年11月には、TNOとエアバス・オランダB.V.が、SESが率いる欧州企業コンソーシアムに加盟しました。SESは、宇宙ベースの量子セキュアEAGLE-1システムの開発を担当し、欧州宇宙機関（ESA）と緊密に協力して、このミッションのための光学地上局の設計・建設を行っています。

さらに、パートナー企業は本日、ブレーメンのスペーステック・エキスポで契約を締結しました。EAGLE-1用光学地上局の中核コンポーネントには、安定化望遠鏡、高速補償光学、高精度ミラー、堅牢なファイバーカップリング、そして独創的なレーザービーコンシステムが含まれます。これは、EAGLE-1衛星から量子暗号鍵を受信できる、高度に洗練された精巧なシステムとなります。さらに、この地域は積極的な研究開発イニシアチブ、政府の潤沢な資金援助、そして産業界と学界の適切なタイミングでの連携といった恩恵を受けています。これらの要素により、ヨーロッパは世界規模のアダプティブオプティクス部品市場における主要プレーヤーとしての地位を確立しています。

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適応光学部品市場のトップ競合他社

1. Northrop Grumman Corporation (U.S.)
2. Iris AO, Inc. (U.S.)
3. HOLOEYE Photonics AG (Germany)
4. A.D.S. International S.r.l. (Italy)
5. Canon Inc. (Japan)
6. Active Optical Systems, LLC (U.S.)
7. Carl Zeiss Meditec AG (Germany)
8. Raytheon (U.S.)
9. Imagine Optic (France)
10. Thorlabs, Inc. (U.S.)
11. Cilas SA (France)
12. Baker Adaptive Optics (U.S.)
13. Phasics Corp (France)
14. Boston Micromachines Corporation (BMC) (U.S.)
15. ALPAO (France)
16. SCHOTT North America, Inc. (U.S.) 
17. Synopsis, Inc (U.S.)

最近の開発状況

• 2023年9月 - LaiQaとTNOは、宇宙からアクセス可能なグローバル量子インターネットの構築に向けて提携しました。量子コンピュータの計算能力は、創造性の新たな道を切り開きます。今後数十年の間に、材料設計、予測分析、創薬における最も重要な課題のいくつかを解決することが期待されています。