光スイッチ市場 サイズと展望 2025-2033

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光スイッチ市場の成長要因

高帯域幅への需要の高まり

スマートデバイス、クラウドコンピューティング、モノのインターネット（IoT）の普及に伴い、高帯域幅とデータ転送速度への需要が高まっているため、光スイッチ市場は拡大しています。光スイッチは、電気スイッチと比較して、消費電力の削減、拡張性の向上、柔軟性の向上といったメリットを提供します。これは、電気スイッチでは増大するデータトラフィックと光ネットワークの複雑な性質に対応できないためです。
シスコの調査によると、世界のIPトラフィックは2017年の年間1.5ゼタバイトから2022年には4.8ゼタバイトに増加すると予測されています。光スイッチは、オンラインゲーム、ビデオストリーミング、eコマース、ソーシャルメディアアプリケーションに不可欠な要件である、迅速かつ信頼性の高いデータ伝送を可能にします。したがって、これらの要因が世界市場を牽引すると推定されています。
産業オートメーションの採用拡大
製造、ITおよび通信、BFSI、小売、政府および防衛など、多くのビジネスセクターでオートメーションの実装が増加していることも、世界の光スイッチ市場の成長に貢献するもう1つの側面です。光スイッチは、回線交換、テスト、多重化、クロスコネクト、信号監視などのアクティビティを可能にすることで、ネットワーク運用の自動化を促進します。この自動化により、ネットワークのパフォーマンス、セキュリティ、および効率が向上します。
光スイッチは、レーザー、変調器、検出器、増幅器などの光ファイバコンポーネントのテストプロセスを自動化できます。これらのコンポーネントは、光通信システムの機能に不可欠です。さらに、シスコシステムズの調査によると、産業オートメーション技術の使用により、生産性が最大30％向上し、運用コストが最大40％削減されます。その結果、メーカーは競争優位性を獲得し、効率的で費用対効果の高い製造プロセスに対する高まる需要に対応するため、光スイッチなどの高度な自動化ソリューションへの投資を拡大しています。

市場の制約

光スイッチの高コスト

世界の光スイッチ市場の拡大を阻む主な障害は、光スイッチに関連する高コストと予算の制約です。光スイッチは、レーザー、変調器、検出器、増幅器などの高価な部品を必要とするため、初期投資と保守費用が増加します。さらに、光スイッチは現在の電気ネットワークアーキテクチャと互換性がないため、導入と展開が制限されています。

国際電気通信連合（ITU）の調査によると、光ファイバーケーブルの敷設にかかる世界平均費用は1キロメートルあたり28,000米ドルを超えており、銅線の敷設費用（1キロメートルあたり約8,000米ドル）をはるかに上回っています。光スイッチには、光トランシーバ、コンバータ、ルータなどの補助ツールが必要であり、ネットワークの総費用が増加します。これが市場拡大の制約となることが予想されます。

市場機会

技術の進歩

より高速で効率的なスイッチの革新など、光スイッチ技術の継続的な進歩は、市場拡大の原動力となっています。全光スイッチやフォトニックスイッチングシステムなどの技術の進歩は、これらの技術の幅広いアプリケーションへの活用を促進する可能性を秘めています。例えば、2022年8月、カリフォルニア工科大学の研究者たちは、光非線形性を利用して高速全光信号処理とコンピューティングを可能にする光スイッチを開発しました。

さらに、2021年10月には、ロシア科学技術研究所（Skoltech）がIBMと共同で、従来のトランジスタと比較して100～1,000倍の速度向上を実現する光スイッチトランジスタを発表しました。この光スイッチは、高速スイッチングに加え、様々な重要な利点を持つと報告されています。このスイッチは、光データ伝送用のコンポーネントとして、または最大23,000の利得係数を持つ増幅器として機能することができます。これらの要因が市場拡大の機会を生み出すことが期待されています。

セグメント分析

タイプ別

電気光学スイッチングとは、外部から電界を印加することで物質の光学特性を変化させる技術です。この変化は光の透過率や反射率を制御するために利用でき、通信、データ通信、信号処理など、様々な分野で不可欠な技術となっています。電気光学スイッチングは、電界と物質の光学特性との相関関係に基づいて動作します。

一部の物質は電気光学現象を示し、電界を印加することで屈折率やその他の光学特性を変化させることができます。この現象の主な発生は、物質を通過する光の偏光状態の変化です。ニオブ酸リチウム（LiNbO3）やタンタル酸リチウム（LiTaO3）などの電気光学結晶は、電気光学スイッチングの材料として頻繁に用いられます。これらの結晶は対称中心を持たない結晶構造を有しており、電界の変化に敏感です。

企業規模別

大規模企業における光スイッチの導入は、現代の企業運営における増大するニーズを満たす、高性能で拡張性に優れた安全なネットワークソリューションへの需要に起因しています。光スイッチは光ファイバーを用いた高速データ伝送を可能にし、従来の銅線ベースシステムよりも大幅に広い帯域幅を提供します。これは、膨大なデータ、マルチメディアコンテンツ、高性能コンピューティングアプリケーションを扱う大企業にとって不可欠です。さらに、光スイッチは低遅延接続を提供することができ、これはリアルタイムアプリケーションやサービスが不可欠な企業環境では極めて重要です。これは特に、金融、医療、通信分野において重要です。

用途別

光スイッチは、回線交換、特に光通信システムにおいて不可欠なコンポーネントです。回線交換は、2つのデバイス間の通信期間中、専用の通信リンクを確立する従来の通信技術です。光スイッチは、光信号を利用して専用経路の作成と制御を可能にします。光スイッチは、回線交換型光通信システムにおいて、ノード間の専用通信経路の作成、運用、終端を可能にすることで重要な役割を果たし、ネットワークの有効性と信頼性を高めます。

エンドユーザー業界別

光スイッチは、銀行・金融サービス・保険（BFSI）業界に大きな影響を与えています。光スイッチは、金融取引の機密性と信頼性を保証するために、ネットワークセキュリティアプリケーションで利用されています。光通信は、傍受や改ざんが困難であるため、通常の電子通信と比較してセキュリティが強化されています。さらに、BFSIセクター、特に高頻度取引（HFT）においては、速度が極めて重要です。光スイッチは高速データ転送を可能にし、遅延を低減し、取引の迅速な実行を可能にします。BFSI企業の成長に伴い、拡張性と効率性に優れた通信ネットワークのニーズが高まっています。その結果、光スイッチの需要が増加すると予想されます。

地域分析

北米：主要地域

北米は世界最大の市場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。北米市場の成長は、シスコシステムズ、ジュニパーネットワークス、シエナコーポレーションといった大手光スイッチメーカーがこの地域に拠点を置いていることが主な要因となり、大きく伸びると予測されています。この地域は、光スイッチの利用を容易にする、整備された光ネットワークインフラを有しています。さらに、この地域では光スイッチの高度化に向けた研究開発が活発化しています。

例えば、2019年4月、カリフォルニア大学バークレー校のエンジニアたちは、世界最高速の光スイッチアレイの構築に成功しました。この革新的な光スイッチは、光ケーブルを通過する光の方向を効率的かつ迅速に制御することができます。この光「交通整理係」は、人工知能（AI）などのデータ集約型タスクに不可欠なデータセンターや高性能スーパーコンピュータにおける情報伝送を根本的に変える可能性を秘めています。この光スイッチは、シリコンウェハー上に刻まれた5万個以上の微小な「光スイッチ」で構成されています。さらに、この地域の研究開発への注力は、光スイッチ技術に関連する特許の継続的な取得からも明らかです。最新のデータによると、北米は現在、光スイッチ分野で全世界に出願された特許の40%以上を保有しています。これは、科学の進歩と革新への強いコミットメントを示しています。結果として、これらすべての要因がこの地域の市場成長に貢献しています。

アジア太平洋地域：成長地域

アジア太平洋地域は、主にIT・通信業界の拡大と5G技術の成長に牽引され、市場で最も高い成長率を達成すると予想されています。例えば、GSMAの最近の調査によると、2020年代末までにアジア太平洋地域の5G接続数は14億を超え、モバイル接続全体の41%を占めると予測されています。この地域では、高速インターネットサービス、データセンター、光通信システムに対する需要が急速に高まっています。ネットワーク容量と品質の向上には、光スイッチも不可欠です。さらに、この地域、特に新興国では、複数の研究機関が光スイッチに関する研究開発に取り組んでいます。

例えば、2023年6月、韓国の蔚山科学技術院化学部のソ・ヨンドク教授と彼のチームは、持続可能な「ナノ結晶双方向光スイッチ」の現象と理論を発見しました。同チームは、量子コンピューティング時代の発展に大きく貢献する「3D光量子メモリ」の基盤技術の開発に成功しました。彼らは、この分野において世界最高レベルの精度を達成しました。これらの要因が市場の成長を後押しすると期待されています。

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光スイッチ市場のトップ競合他社

1. Broadcom Inc.
2. Cisco Systems Inc.
3. Huawei Technologies Co., Ltd.
4. Fujitsu Ltd.
5. Nokia Corporation
6. Juniper Networks
7. NTT Advanced Technology Corporation
8. Furukawa Electric Co. Ltd.
9. Keysight Technologies Inc.
10. Agiltron Inc.
11. Brocade Communication Systems, Inc.
12. D-Link Corporation
13. Ericsson
14. Hewlett Packard Enterprise (HPE)
15. Infinera Corporation

最近の開発状況

• 2024年4月 - 米国カリフォルニア州に本社を置くRazer社は、第2世代のアナログ光スイッチ「Razer Analog Optical Switches Gen-2」を発表しました。