垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）市場規模、シェア、トレンド分析レポート：波長別（赤色（650～750 nm）、近赤外線（750～1400 nm）、短波長赤外線（1400～3000 nm））、ダイサイズ別（0.2～0.06 mm、0.6～0.4 mm、4～1.3 mm、10～75 mm）、エンドユーザー産業別（通信、モバイルおよびコンシューマー、自動車、医療、産業、航空宇宙および防衛）、用途別（データ通信、光学式マウス、顔認識および深度カメラ、ジェスチャー認識、レーザーオートフォーカス、近接センシング、虹彩スキャン、医療、ADAS LiDAR、産業用途、その他の用途）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東およびアフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025～2033年

市場成長要因

データセンターにおけるVcselの採用拡大

ここ数年、光インターコネクトデータセンターのインフラは、100Gbpsから次世代の400Gbpsへと進化を遂げました。これは主に、AI、VR/AR、IoT（モノのインターネット）といった新興技術の急速な市場成長と、5Gモバイルネットワークシステムの導入により、データトラフィックが絶えず増加していることが要因です。

さらに、波長分割多重と空間分割多重の両方の助けを借りて、25 Gbps の回線速度で単一トランシーバーのデータレートは 100 Gbps を超えつつあります。次のステップは、400 Gbps を超えるトランシーバーデータレートを実現し、50 Gbps を超える回線速度を達成することです。この点において、50 Gbps/チャネルのデータリンク向けに VCSEL とフォトダイオードの進歩により、PAM4 と NRZ の両方の変調方式が使用されています。PAM-4 変調方式は、データ伝送のビット数を倍増できるマルチレベル変調方式です。したがって、VCSEL を PAM-4 で変調することは最適な選択肢と考えられており、市場の成長を促進しています。

データセンターでは、特にネットワーク上で膨大な量のデータを伝送する必要がある用途において、850nm発光のVCSELが広く利用されています。そのため、世界的にデータセンターの普及が進むにつれ、VCSEL技術の導入需要が高まることが予想されます。データセンターの用途においては、処理や結果の取得を高速で行うための高速データ転送速度へのニーズの高まりが、VCSEL市場の需要を押し上げると考えられます。

スマートフォンにおける3Dセンシングアプリケーションへの需要の高まり

スマートフォンや監視システムにおける3Dセンシングの利用拡大に伴い、この技術は非常に注目されるようになると予想されます。この技術の需要は、その拡張された機能と向上した精度、そしてこの技術の採用拡大によって促進されています。アクセス制御そして認証。

iPhoneに搭載されたFace IDは、3Dセンシング技術の発展において大きな役割を果たしました。それ以来、3Dセンシングは目覚ましい進歩を遂げています。3Dセンシングは、前面のFace IDモジュールから、写真撮影用途向けの背面へと徐々に移行してきました。時が経つにつれ、3Dセンシングモジュールを搭載した携帯電話は数多く登場しています。ARアプリケーションの普及も、スマートフォンの将来的な用途に対応しつつ高品質な画像を提供できる3Dセンシングモジュールへの需要を高めています。そのため、スマートフォンメーカーによる3Dセンシングや近接センシング用途向けのVCSELの採用拡大は、市場成長を牽引する主要因の一つとなっています。

市場抑制

InpベースのVcselsの普及率の低さとデータ伝送範囲の制限

InP系VCSELは、分散が低くファイバー損失も少ないため、光通信などの用途で一般的に好まれています。しかし、InP系VCSELは反射率が高く浸透深さが浅いため、大きなΔn DBRミラーを実現することはできません。実効共振器長がチューニング範囲と閉じ込め係数を制限します。

さらに、データ伝送範囲の制限や拡張性の問題も、VCSEL市場の成長を阻害する要因となっています。データ伝送速度は、地点間の距離が長くなるにつれて大幅に低下します。VCSELは100メートルを超えるデータ伝送しかできないため、光データ通信、LAN、システム内リンク、イーサネットといっ​​た短距離アプリケーションのみがVCSELの恩恵を受けると考えられています。そのため、長距離にわたるデータ転送は困難です。加えて、これらのデバイスの光出力が制限されているため、センサーが長距離にわたってデータを送信することもできません。こうした要因が、予測される期間中の市場拡大を制限する可能性が高いでしょう。

市場機会

先進センサーの採用拡大

光学分野をはじめとする多くの用途で高度なセンサーの採用が拡大していることも、調査対象市場の成長を後押ししています。データ通信や自動車用途における高度なセンサーアプリケーションでは、高密度なトラフィックと高速伝送が不可欠な要件であり、これらは小型で高速なVCSELによって実現されます。したがって、こうしたアプリケーションは市場成長にとって魅力的な機会を提供します。

地域分析

アジア太平洋地域：支配的な地域

アジア太平洋地域が市場を牽引しており、予測期間中の年平均成長率（CAGR）は20.2%と推定されています。中国は、経済成長と世界的な電子機器市場シェアの拡大により、アジア太平洋諸国の中で力強い成長率を示しました。中国は電子機器の生産国および消費国として有力です。同地域では製造業が急速に成長しており、様々な製造技術や通信技術の導入が継続的に進められており、これが市場の成長を後押しすると予想されます。中国では、世界各地から多様な電子機器が継続的に中国に流入しているため、半導体の消費量が他国に比べて急速に増加しています。半導体は必要不可欠な部品です。中国には世界的に有名なスマートフォン企業が数多く存在し、半導体の導入機会が非常に大きいと言えます。中国政府は、14億人の国民を追跡・管理するため、センサーや人工知能を活用した技術独裁国家の樹立も試みています。こうした取り組みが進むにつれ、中国における調査対象市場の需要は増加すると予想されます。さらに、中国政府の「中国製造2025」構想は、2030年までに半導体産業の生産額を3050億ドルに引き上げ、国内需要の80％を満たすことを目標としている。こうした事例は、中国市場の成長を促進する可能性が高い。

北米：成長地域

北米は2番目に大きな地域です。2030年までに予測値9億9,000万米ドルに達し、CAGRは18%と推定されています。北米は半導体産業の製造、設計、研究において新技術をいち早く導入しています。この地域の優位性は、家電製品、自動車産業など、半導体の重要な消費者であるエンドユーザー産業の成長に伴う電子機器輸出の需要を牽引しています。さらに、北米地域には多くのVCSELメーカーがあり、市場全体の拡大を支えています。主なメーカーには、II-VI Inc.、Lasertel、Lumentumなどがあります。データ通信用VCSELは、テレビやコンピューターのディスプレイをより高解像度、大型、薄型にすることで、家電製品における光高精細マルチメディアインターフェース（HDMI）ケーブルの需要を満たすことにも貢献します。この技術により、画面と遠隔地のドライバエレクトロニクスを接続する高速データラインが可能になります。その結果、参加者は市場投資を行っています。

ヨーロッパは3番目に大きな地域です。ヨーロッパ地域には、世界で最も重要なテクノロジーハブがいくつかあり、現代テクノロジーの重要な推進力であり採用者でもあります。先進技術の普及拡大と、さまざまな産業における半導体の採用増加が、VCSEL市場の成長を牽引しています。VCSELは、急速に成長している多くのデジタルテクノロジー市場の発展を推進し、可能にする重要なコンポーネントです。そのため、地域政府によるテクノロジー促進への関与の強化と、主要企業の関与は、市場の成長をさらに促進します。さらに、自動車における電気システムの使用増加も、VCSELの成長を後押しする要因です。この技術は、自動車分野でジェスチャー認識、ドライバーモニタリング、自動運転センサーなどの用途に利用されると予想されています。自動車分野は、この地域で着実に成長しています。この地域では、カスタマイズされた半導体とセンサーの需要が増加しています。したがって、VCSEL技術は、この地域で重要な役割を果たすと予想されます。

セグメント分析

波長タイプ分析

波長別に見ると、世界のVCSEL市場は近赤外線（750～1400 nm）、赤色（650～750 nm）、短波赤外線（1400～3000 nm）に分類されます。近赤外線（750～1400 nm）セグメントが最大の市場シェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）18.5%で成長すると予測されています。調査対象となっている近赤外線VCSELは、データ通信、3Dセンシング、ジェスチャー認識、レーザーオートフォーカス、近接センシング、虹彩スキャン、深度カメラ、ADASなどの用途があります。LiDARドライバーモニタリング、インフォテインメント制御、大気質モニタリング、および防衛監視カメラ。VCSELのほとんどは850nmで動作し、最も大きな生産量を占めており、毎月数百万個のダイオードが生産されています。これらのデバイスの主な用途は、短距離光データリンク（データセンターやコンピュータクラスタのマルチモード光ファイバ）（最大300m）、高速、大容量、リモート、セキュリティカメラ、光ファイバ通信などの用途で、これらの用途がセグメントの成長を牽引しています。

金型サイズに関する考察

ダイサイズ別に見ると、世界のVCSEL市場は0.06～0.4mmに区分される。²0.02～0.06mm²0.4～1.3mm²、10～75mm²0.02～0.06mm²0.02～0.06 mmのセグメントが最大の市場シェアを占め、予測期間中に年平均成長率（CAGR）15.7%で成長すると推定されています。²ダイはシングルモードとマルチモードのオプションがあり、出力は3～40mWです。VCSELダイのメーカーであるVicarは、最大ピーク出力が0.2mWから10mWまでのシングルモードからマルチモードの低出力ダイを提供しています。提供されるピーク出力に応じて、これらのダイの用途は異なります。0.02～0.06mmのダイ²小型で、空洞の数が少なく、出力も小さいため製造が容易であり、こうした利点が市場の成長を促進している。

エンドユーザー業界分析

エンドユーザー業界別に見ると、世界のVCSEL市場は通信、モバイルおよびコンシューマー、自動車、医療、産業、航空宇宙および防衛に分類されます。モバイルおよびコンシューマー分野が最大の市場シェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）20.2%を記録すると推定されています。スマートフォンの利用とデータ通信アプリケーションの増加が、VCSEL市場に影響を与える主な要因です。データセンター、クラウドコンピューティング、エッジコンピューティングなどの市場の成長、およびスマートフォンとIoTデバイスの加入者数の増加により、通信業界はハイエンドの光デバイスおよびフォトニックデバイスへの投資を余儀なくされており、これが調査対象市場の範囲を拡大させています。

アプリケーションの種類に関する洞察

用途別に見ると、世界のVCSEL市場はデータ通信、光学マウス、ジェスチャー認識、顔認識深度カメラ、レーザーオートフォーカス、近接センシング、虹彩スキャン、医療、ADAS LiDAR、産業用途、その他の用途。近接センシング分野は最大の市場シェアを占め、予測期間中に年平均成長率（CAGR）17.3%で成長すると予測されています。レーザーオートフォーカスと同様に、近接センシングの使用は、物体検出、位置特定、カウントのためにスマートフォンで増加しています。消費者向け電子機器以外にも、近接センサーは産業用コンベアシステムや衝突検出ロボットに使用されています。