光子传感器市场 尺寸与外观 2023-2031

光子传感器市场规模

2023 年全球光子传感器市场规模为 200.9 亿美元，预计将从2024 年的 234.9 亿美元增长到2032 年的 820.9 亿美元，预测期内（2024-2032 年）的复合年增长率为 16.93% 。

光子传感器技术包括光学仪器、激光器、组件、光纤、纳米光子系统和光电仪器对光的检测、传输、检测、放大和发射。使用光子传感器和检测器可以改善机器/环境界面的相互作用。图像传感器的发展受到光子传感器的影响，光子传感器是一种质量小、噪音低的替代传统传感器。现在，科学界非常重视使用传感器，尤其是为了使看不见的东西变得明显。在预测期内，由于更快、更轻、更便宜、更小、功能更多、能效更高的组件和产品的出现，光子传感器市场预计将增长。未来的智能设备、智能家居和智能汽车将越来越依赖光子传感器，包括图像传感器、照明传感器和 LED 闪光灯，以实现新功能并提供价值。

生长因子

制造业自动化需求不断增长

近年来推动光子市场增长的一些主要因素包括制造业越来越多地采用自动化，以及物联网设备在监控应用中的普及率不断提高。行业现在意识到基于光子学的自动化系统所获得的可靠性和长期财务成功。由于工业 4.0、数字孪生、边缘监控和智能工厂等趋势，光子技术的潜力正在增长，它们在制造环境中提供预测性维护和更高的安全性。在其他自动化应用中，光子传感器用于材料处理、包装和食品制备。对于工厂自动化中的 3D 视觉应用，还使用了带有光子传感器的激光器和图像传感器。随着越来越多的制造供应商投资于工业 4.0 趋势，光子传感器的使用正在增长。

制约因素

缺乏行业标准

光子传感器市场在商业中的应用越来越广泛。然而，对于它们的操作，几乎没有公认的标准。此外，光子传感器使用各种技术，包括激光、光纤和生物光子技术。这些技术只有在彼此不同的情况下才能协同工作。传感器提供的图像质量低下和缺乏认识可能会进一步阻碍市场扩张。由于同行压力，由于图像质量和价格之间的差异，定价变得更具竞争力。由于缺乏标准化，这些传感器与许多应用中的设备的兼容性也成为一个重大问题。

• 例如，无线节点技术和光纤传感器技术必须能够互操作，以简化集成。智能光纤传感器在采用和广泛使用方面面临若干障碍。与电信相比，其规模仍然较小。

市场机会

增加对光纤通信的投资

由于对高端通信的需求和需要，光子传感器市场，特别是光纤传感器，已成为近年来迅速普及的光纤应用中必不可少的元素。光纤的未来现已被确定为数字光子学。包括超高带宽视频、数据中心的云互连服务和 5G 移动网络服务在内的新兴服务推动了光传输网络技术的发展和视频通信行业的未来增长。随着复杂半导体元件的引入，包括空分复用 (SDM) 和波分复用 (WDM) 在内的多路复用技术的发展正在进行中。WDM 结构的传输限制进一步推动网络业务创建 SDM 组件，从而加速市场增长。

区域洞察

亚太地区占据主导地位，市场份额为 17.48%

亚太地区是最重要的收入贡献者，预计在预测期内的复合年增长率为 17.48%。由于中国经济不断增长且在全球电子产品中占有相当大的市场份额，预计中国在亚太国家中将大幅增长。中国是电子产品的重要生产国和消费国。该地区的工业部门正在迅速扩张，不同的制造和电信技术仍在实施中。预计这将支持市场的扩张。由于对光纤系统和组件的需求不断增长，区域电信行业的快速增长增加了对光纤光子学的需求。由于面部识别、武器和爆炸物检测等安全和防御应用的需求不断增长，亚太地区的 3D 成像技术也取得了巨大的增长。3D 成像技术也广泛应用于医疗保健应用。3D 成像市场大量使用光子传感器，预计将为市场增长做出巨大贡献。

北美是增长最快的地区

预计北美在预测期内的复合年增长率为 16.93%。在整个预测期内，北美预计将主导光子传感器市场。这主要是因为在过去十年中，光学和光子学在美国传感、成像和计量领域变得越来越重要。随着对精密传感的需求不断增长，基于光学的测量变得越来越普遍。工业电子解决方案的强大市场接受度推动了图像传感器和其他便携式设备的高使用率，这是图像传感器在美国各地使用范围不断扩大的原因。预计加拿大工业电子产品的使用也将推动图像传感器市场的发展。全国可支配收入的增加源于优越的生活水平和不断增强的经济稳定性。该地区一些最知名的公司正在扩大业务以满足市场日益增长的需求。

• 例如，Teledyne DALSA Inc. 正在扩大其生产能力，以满足对其独特的基于 CMOS 的数字图像传感器日益增长的需求。

在欧洲地区，光纤和光子创新使精密制造成为可能，从而推动了更优质传感器的开发。市场需求预计将受到光学成像对欧洲地区生物分子科学和医学诊断的影响。在欧洲大陆，光子学在许多领域都有广泛用途。在民用安全方面，新一代光子传感器可帮助欧洲执法机构打击犯罪和恐怖主义，使其更容易识别潜在危险物质。由于生物技术进步利用纳米粒子和量子点作为生物探测器，安全应用开发进展迅速。此外，基于碳纳米管的化学检测领域也迅速发展。鉴于来自中国和印度的竞争日益激烈，欧洲最近加强了对扩大制造业的关注。

为了使拉丁美洲保持经济竞争力，必须充分利用光学和光子学作为支持技术。在意识到这一巨大的市场机会后，墨西哥已开始采取措施，将自己定位为拉丁美洲的领导者。为了使墨西哥成为拉丁美洲光学和光子学领域的领导者，墨西哥对该行业的首次研究要求政府、学术界和企业进行协调和战略性的活动和投资。巴西已经认识到光子技术提供的巨大可能性。第 24 届光纤传感器国际会议在库里蒂巴的成功举办表明了拉丁美洲科学界和巴西对光纤传感器的浓厚兴趣。

节段分析

按产品类型

图像传感器部分是市场贡献最大的部分，预计在预测期内的复合年增长率为 16.8%。成像分辨率、光照水平和速度都密切相关。研究高速成像摄像机的新兴用途，可以发现光子学的发展使用户能够停止时间。电荷耦合器件 (CCD) 和互补金属氧化物半导体是图像传感器 (CMOS) 的两个主要类别。Hamamatsu Photonics KK 等公司提供 200 多种标准线性和区域图像传感器，适用于各种应用，包括使用光谱仪的光谱分析、工业成像（如显微镜）、机器视觉相机和距离测量。这些传感器覆盖短波红外 (SWIR)、近红外 (NIR)、可见光 (VIS)、紫外线 (UV) 和 X 射线区域。

光纤传感器为专业应用提供了独特的优势，包括体积小、重量轻、坚固、灵活、不受电磁干扰以及提供多路复用传感的能力。此功能使这些传感器能够测量各种参数，包括温度、应变、压力、振动、倾斜度、负载和位移。它们的适应性促进了光纤传感器在各个行业中的应用。其主要特性之一是光纤传感器能够用作分布式传感器，沿着整个光纤长度收集数据。虽然它可以用作点传感器来监测一个或多个预定点的参数，但这只是光纤传感器的众多用途之一。最流行的点传感器依赖于光纤布拉格光栅 (FBG)。

按最终用户行业

交通运输领域拥有最大的市场，预计在预测期内的复合年增长率为 18.46%。近年来，交通运输行业迅速采用了 LiDAR 技术。随着汽车自适应巡航控制 (ACC) 系统的发展，自动驾驶汽车将发展成为自动化系统。这些设备安装在汽车前部，跟踪后续车辆之间的距离，以便它们能够对变化的距离和速度做出反应。LiDAR 主要用于汽车的高级驾驶辅助系统 (ADAS)，以方便驾驶员，并具有人机界面，可实现安全导航和高效操作。此外，世界各国政府一直在推动安装 ADAS 功能，这将推动市场扩张。

通过监测润滑剂和液压油的老化（影响机器、齿轮和传动系统的效率），光子传感器可以帮助制造业减少系统磨损、停机时间和运营成本。一些领先的市场参与者已经结成了战略联盟，使他们能够创造出尖端技术，从而在预测期内推动光子传感器市场的发展。视觉系统受到全球制造公司的青睐，尤其是在需要精确重复冗余操作（如检查）的应用中。无论是在危险区域还是在快速移动的生产线上，它们都发挥了重要作用。这些系统的显著优势包括改进了过程控制、减少了机器停机时间并提高了生产率。

最新动态

• 2022 年 5 月 - Baumer 在其光电传感器产品组合中增加了新的 OT300 和 OT500 传感器。得益于飞行时间测量，这些传感器可提供高达 2.6 m 的广泛检测范围。无论安装角度如何，传感器都能可靠地检测物体，即使是在要求苛刻的表面。由于设计紧凑，带有集成光束路径和标准化 IO-Link 接口的 3D CAD 数据可轻松集成并实现便捷的参数化。
• 2022 年 9 月——意法半导体 (STMicroelectronics) 是一家全球领先的半导体公司，服务于广泛电子应用领域的客户，该公司宣布合作开发高灵敏度的 1-LED 驱动器监控系统 (DMS)。