光子学市场规模与份额
市场概述
| 研究期 | 2019 - 2030 |
|---|---|
| 市场规模 (2025) | 1.75 万亿美元 |
| 市场规模 (2030) | 2.39 万亿美元 |
| 增长率 (2025 - 2030) | 6.43% CAGR |
| 增长最快的市场 | 中东和非洲 |
| 最大的市场 | 亚太地区 |
| 市场集中度 | 低 |
主要参与者
*免责声明：主要玩家排序不分先后 图片 © Mordor Intelligence。重新使用需遵守 CC BY 4.0 并注明出处。 |
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沙利文智睿光子学市场分析
光子学市场在2025年价值1.75万亿美元，预计将以6.43%的复合年增长率增长至2030年的2.39万亿美元。增长基于数据中心内高速光连接部署的增加、车辆中激光雷达渗透率的提高以及对节能LED照明的持续需求。区域供应链计划，如印度的PLI方案和欧盟芯片法案，正在加速新晶圆厂建设，而企业对硅光子学初创公司的融资轮表明了对芯片到芯片光互连的信心。汽车原始设备制造商正在将激光雷达标准化为ADAS的基本配置，刺激批量增长和成本下降。与此同时，氮化镓（GaN）和微型LED产能的扩张突显了向降低消费和工业设备功耗预算的材料和器件的转变。
关键报告要点
- 按产品类别，LED在2024年占光子学市场份额的32%；硅光子学收发器预计将以8.1%的复合年增长率扩展到2030年。
- 按材料，硅在2024年占光子学市场规模的40.3%份额，而氮化镓预计在2030年之前以9.3%的复合年增长率增长。
- 按波长，可见光器件在2024年占光子学市场规模的50.2%份额；红外器件记录了最高的预期复合年增长率，到2030年为10.4%。
- 按终端用户行业，消费电子在2024年占光子学市场份额的28.4%，而汽车激光雷达在2030年之前以11.4%的复合年增长率推进。
- 按地理位置，亚太地区在2024年占收入份额的45.7%；中东和非洲地区预计在2025-2030年间以7.2%的复合年增长率扩展。
全球光子学市场趋势与洞察
驱动因素影响分析
| 驱动因素 | (~) 对复合年增长率预测的影响百分比 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 数据中心互连普及推动硅光子学收发器需求 | +1.2% | 北美并向欧洲和亚太地区扩展 | 中期（2-4年） |
| 中国汽车原始设备制造商采用基于激光雷达的ADAS | +0.9% | 中国并扩展到北美和欧洲 | 短期（≤2年） |
| 欧盟绿色新政对微LED和氮化镓晶圆厂的激励 | +0.7% | 欧盟 | 中期（2-4年） |
| 印度的PLI方案催化光子学集群 | +0.5% | 印度 | 中期（2-4年） |
| 即时医疗生物传感激增 | +0.4% | 北美和欧洲 | 短期（≤2年） |
| 卫星巨型星座需要太空级光子学 | +0.3% | 全球 | 长期（≥4年） |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
数据中心互连普及推动硅光子学收发器需求
人工智能工作负载正在重构超大规模数据中心，将流量密度推至铜线极限之外。硅光子学收发器现在以超过1.6Tbps的数据速率出货，在延长服务器机架内传输距离的同时降低每比特能耗。在300毫米晶圆上共封装光子和电子层的代工平台允许高光纤数量和更低的耦合损耗，这简化了在分解架构中的采用。多轮超过1.5亿美元的风险投资突显了投资者对这一路径的坚定信念。[1]蔡司集团，"蔡司报告2023财年收入增长15%，" optica-opn.org随着运营商升级到光纤架构，他们也刺激了调制器、驱动器和集成激光器的批量生产，加强了光子学市场增长循环。
中国汽车原始设备制造商采用基于激光雷达的ADAS
中价位车辆中快速的激光雷达集成正在重新定义ADAS成本曲线。一家领先的中国供应商到2024年12月每月出货超过10万个车顶安装单元，占据33%的全球份额。[2]禾赛科技，"禾赛主导制定中国首个国家汽车激光雷达标准，" hesaitech.com与国内原始设备制造商的合作伙伴关系将激光雷达覆盖范围从高端SUV扩展到C级轿车，触发了缩短认证周期的组件标准化。政府支持的安全标准正在加速上市时间，为其他地区开始效仿创造了模板。
欧盟绿色新政对微LED和氮化镓光子学晶圆厂的激励
欧洲将可持续发展目标锚定在降低能耗的下一代器件工厂中。公共资金支持200毫米氮化镓和碳化硅试点生产线，而微LED示范晶圆厂为大面积显示器扩大像素密度。由赠款、低息贷款和简化许可组成的激励组合加速了建设时间表。设备供应商受益于可预测的工具需求，进一步巩固了该地区光子学市场。
印度的PLI方案催化国内光子学集群
新的财政激励涵盖化合物半导体设施资本支出的高达50%。锚点项目包括到2025年中期每日能够处理4800万芯片的组装和测试站点。该政策将制造、研发和培训捆绑起来，创建端到端生态系统，提高本地采购并降低进口风险。与台湾和美国公司的国际联盟旨在锁定设计工具包访问权限，为印度在先进光子学生产中赢得立足点。
约束因素影响分析
| 约束因素 | (~) 对复合年增长率预测的影响百分比 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 化合物半导体晶圆瓶颈（InP、GaN <150毫米） | −0.8% | 全球，在亚太地区影响严重 | 中期（2-4年） |
| >10千瓦二极管激光器的热管理限制 | −0.6% | 全球 | 中期（2-4年） |
| 集成光子集成电路标准间的互操作性差距 | −0.5% | 全球 | 短期（≤2年） |
| 美中贸易管制提高工具制造商的资本支出风险 | −0.4% | 北美和中国 | 短期（≤2年） |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
化合物半导体晶圆瓶颈限制增长
磷化铟（InP）和氮化镓基板可用性滞后于数据中心激光器和射频功率器件的需求。少数代工厂控制着150毫米以下的供应，当地震或设备故障发生时加剧了中断风险。虽然新的芯片法案资金支持德克萨斯州的产能扩张，但工具和工艺认证将交付时间延长到2027年，减缓了光子学市场动力。
热管理限制阻碍大功率激光器发展
超过10千瓦的连续波二极管激光器仍面临缩短模块寿命的结温上限。最近将氮化镓层键合到合成金刚石上实现了创纪录的低热阻，但晶圆级可重复性仍然难以捉摸。因此，工业用户保留增加复杂性和成本的混合架构，缓解了在重型切割和国防平台中的采用。
细分分析
按产品：硅光子学收发器重新定义连接性
硅光子学收发器持有适度的基线，但预计将以8.1%的复合年增长率扩展，这是器件类别中最高的。它们支撑着必须每秒移动PB级数据的服务器、存储和加速器架构。共封装光学的早期批量爬坡降低了每千兆比特的美元指标，扩大了采用窗口。随着代工厂路线图同步电子和光子层厚度，设计库增长，原型制作时间缩短，提升了光子学市场对云运营商的吸引力。
LED占2024年光子学市场份额的32%，主导照明和背光。新兴的微LED面板为电视、可穿戴设备和汽车仪表盘承诺更高的亮度和更长的寿命。激光二极管渗透金属切割和增材制造，而光学传感器标记环境监测和智能农业需求的上升。这些类别的广度保持了光子学市场的多样化，缓冲了任何单一应用组的周期性波动。
备注: 购买报告后提供所有单个细分的细分份额
按材料：氮化镓颠覆传统硅主导地位
硅仍占2024年光子学市场规模的40.3%，受益于成熟的设备套件和低成本的八英寸晶圆。然而，预计以9.3%复合年增长率增长的氮化镓器件在升高的频率和电压下实现更高效率，这是5G无线电和电动汽车动力系统的关键。欧洲和美国联邦政府950万美元的工艺开发赠款支持的200毫米氮化镓试点生产线鼓励生态系统增长。
玻璃、二氧化硅和聚合物平台扩展光纤网络并实现柔性成像阵列。磷化铟增益部分与硅波导的异质集成产生适合共封装光学的低成本激光器阵列。研究人员利用低损耗氮化硅层来扩大光谱覆盖范围，而聚合物在生物传感一次性用品中获得牵引力。这种材料多样性确保光子学市场保持创新驱动而不是锁定到单一基板。
细分领导者追求规模或专业化战略。LED制造商将外延和封装生产线并置以缩短物流时间，而收发器初创公司许可工艺设计工具包以利用已建立的代工厂。企业并购，如7.285亿美元的模块制造商收购，反映了对交钥匙光连接组合的需求。组件制造商路线图越来越多地列出电子和光学的协同优化，强调了融合设计堆栈如何推动光子学市场前进。
供应动态因基板而异。硅晶圆依赖丰富的供应链，而半绝缘氮化镓基板依赖较少的合格供应商，放大了交付时间波动。平台融合作为一种对冲出现：集成器件制造商在硅载体上键合氮化镓芯片或在QST¹模板上沉积氮化镓以从现有工具套件中受益。这些混合堆栈降低每瓦光输出的资本支出，加强了光子学市场的韧性。
按波长：红外应用驱动创新
可见光范围器件在2024年保持50.2%的份额，锚定在显示背光和通用照明。然而，红外模块以10.4%的复合年增长率超越到2030年，因为电信、机器视觉和医疗成像需要超过900纳米的低噪声检测。胶体量子点的进步扩大了可访问的红外范围并降低了冷却需求，从而扩大了用例。
光子学市场参与者多样化投资组合以涵盖紫外杀菌、红外光谱学和宽带超连续谱源。UV-C LED现在达到255纳米峰值输出，壁插效率上升，刺激水处理项目。同时，宽带可调谐激光器为制药公司提供近红外和中红外分子指纹识别的单一平台。这种波长灵活性为各种工业周期的收入增长增加了余地。
供应链也适应波长转变。红外探测器制造商将组装与真空封装并置以保护良率，而可见光LED生产商投资微转移印刷以提高分辨率。这种不同的资本支出配置影响定价轨迹。掌握跨多个光谱区域成本优化生产的公司获得交叉销售协同效应，从而加强了他们在光子学市场中的地位。
备注: 购买报告后提供所有单个细分的细分份额
按终端用户行业：汽车激光雷达加速增长
消费电子在2024年保持了28.4%的最大终端用户份额，由相机、投影仪和生物识别传感器驱动。与此同时，汽车细分正在以11.4%的复合年增长率发展，因为激光雷达在ADAS中成为主流。现有传感器制造商的大批量输出降低了单位价格并促使原始设备制造商做出涵盖多个车辆层级的承诺。光接口和功能安全规则的主动标准化进一步缩短了型式认证周期，巩固了移动领域的光子学市场机会。
航空航天和国防机构为低SWaP-C²平台采用光子传感器，工业原始设备制造商在混合增材-减材机器中集成大功率激光器。医院部署紧凑的光谱探测器用于体内诊断，而电信运营商过渡到相干可插拔器用于400ZR都市链路。这种应用马赛克分享了对更低功率和更高数据密度的共同需求，光子学市场在结构上定位于满足这一需求。
多样化策略比比皆是。汽车供应商共同开发将光检测器定时与SoC感知堆栈对齐的ASIC。消费设备品牌与微LED代工厂合作以确保下一代可穿戴显示器。在医疗保健中，一次性光纤探测器加速了实时组织分析的采用。这些跨行业行动集中学习曲线并推动成本降低，这些成本降低溢出到相邻领域，加强了长期光子学市场活力。
地理分析
亚太地区以45.7%的收入份额领导光子学市场，由中国、台湾、日本和韩国的半导体集群推动。中国的国内激光雷达冠军记录了33%的全球批量份额，2024年出货超过150万个单元，突显了本地扩大规模的能力。台湾的代工生态系统开创集成光子-电子平台，确保关键知识产权即使在2025年2月地震中断晶圆厂产出后仍留在区域边界内。日本的玻璃和精密光学公司供应特殊基板，而韩国显示器制造商扩展微LED试点生产线。
北美保持研发支出的高份额。2025年2月为光互连初创公司提供的1.75亿美元风险投资突显了投资者对降低数据中心功耗硬件的appetite。芯片法案下的联邦激励将资金引导到磷化铟和硅光子学试点生产线，扩大了除国防专用光子学之外的国内选择。欧洲利用绿色新政和欧洲芯片法案到2030年将制造份额翻倍，意大利20亿欧元的碳化硅和氮化镓大型工厂是旗舰项目之一。[3]意法半导体，"2022年年报，" investors.st.com
中东和非洲发布7.2%的最快复合年增长率，由光纤骨干网推出和太阳能农场监测需求驱动。南美经济体投资依赖本地组装的超光谱成像仪的精准农业传感。在所有地区，光刻工具的贸易限制重塑了资本支出时机。供应商通过追求双源战略来应对，从而保持光子学市场的韧性。
竞争格局
光子学市场具有适度分散的结构，前五名参与者合计收入约占40%。成熟的半导体公司收购利基光子学专家以确保器件专有技术。2024年6月完成了一项值得注意的交易，当时一家领先的探测器制造商支付了2.47亿欧元收购了一家光纤激光器供应商，扩大了其垂直堆栈。同样，一家光网络巨头宣布了对相干传输供应商的溢价收购，加强了其端到端投资组合。
战略合作倍增。代工厂、大学和封装厂在光子学创新中心内合作，分享工艺设计工具包和晶圆穿梭运行。为量子和AI工作负载开发可编程光子处理器的公司利用这些中心验证300毫米流程。围绕在时域倾斜光子能量的透明导电氧化物的持续创新为超快信号处理开辟了新途径。[4]赫瑞瓦特大学，"科学家解锁光操控新维度，" hw.ac.uk
初创公司在飞秒脉冲医疗系统、生物光子学检测和神经形态光基加速器中开拓白色空间利基。扩大轨迹取决于对先进后端生产线的访问，现有企业有时会以股权换取提供这种访问。因此，竞争图景融合了竞争与管理，这种混合保持了快速创新并扩大了光子学市场基础。
光子学行业领导者
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滨松光子学株式会社
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英特尔公司
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Polatis公司（HUBER+SUHNER）
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阿尔卡特朗讯公司（诺基亚公司）
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莫仕公司（科赫工业集团）
- *免责声明：主要玩家排序不分先后
近期行业发展
- 2025年5月：Soitec报告了对光子学SOI晶圆需求激增，并加入了SEMI硅光子学产业联盟。
- 2025年5月：禾赛科技深化与比亚迪的合作伙伴关系，涵盖2025年投产的10多个车型的激光雷达。
- 2025年4月：格罗方德揭开了7亿美元的硅光子学设施以扩大产能。
- 2025年3月：赫瑞瓦特研究人员使用透明导电氧化物演示了光子的时间控制，发表在《自然光子学》上。
- 2025年2月：Celestial AI筹集了1.75亿美元的C轮融资以加速光子架构光互连
- 2025年1月：AIM光子学展示了在300毫米CMOS兼容工艺上构建的可调上下路滤波器和紧凑环调制器。
全球光子学市场报告范围
光子学是一个涉及使用辐射能量（如光）的研究领域，其基本元素是光子和可用于治疗疾病、探索宇宙甚至解决犯罪的波。
研究范围专注于全球销售的光子学支持系统的行业分析，市场规模包括各种市场领导者销售的光子学支持系统产生的收入。该研究还跟踪关键市场参数、潜在增长影响因素和在该行业运营的主要供应商，这支持预测期内的市场估计和增长率。该行业展望报告进一步分析了关键宏观经济趋势对生态系统的整体影响。报告范围包括按终端用户行业和地理位置的细分市场规模和预测。
光子学市场按终端用户行业（消费、航空航天和国防、显示、太阳能、LED照明、医疗和生物仪器、工业和制造、汽车和其他终端用户行业）、按地理位置（北美[美国、加拿大]、欧洲[英国、德国、法国、意大利和其他欧洲]、亚太地区[日本、中国、印度、台湾、韩国和其他亚太地区]以及世界其他地区）进行细分。上述市场细分的市场规模和预测以美元价值形式提供。
| 激光器 | 二极管激光器 |
| 光纤激光器 | |
| 固体和其他 | |
| LED | |
| 传感器和探测器 | |
| 光纤和波导 | |
| 调制器和开关 | |
| 其他 |
| 硅 |
| 玻璃和二氧化硅 |
| 化合物半导体（InP、GaAs、GaN） |
| 聚合物和塑料 |
| 其他 |
| 紫外（UV） |
| 可见光 |
| 红外 |
| 消费电子 |
| 航空航天和国防 |
| 显示和成像 |
| 太阳能光伏 |
| LED照明 |
| 医疗和生物仪器 |
| 工业和制造 |
| 汽车（包括激光雷达） |
| 数据和电信 |
| 其他 |
| 北美 | 美国 | |
| 加拿大 | ||
| 墨西哥 | ||
| 欧洲 | 德国 | |
| 英国 | ||
| 法国 | ||
| 意大利 | ||
| 西班牙 | ||
| 其他欧洲 | ||
| 亚太地区 | 中国 | |
| 日本 | ||
| 韩国 | ||
| 印度 | ||
| 东南亚 | ||
| 其他亚太地区 | ||
| 南美 | 巴西 | |
| 其他南美 | ||
| 中东和非洲 | 中东 | 阿联酋 |
| 沙特阿拉伯 | ||
| 其他中东 | ||
| 非洲 | 南非 | |
| 其他非洲 | ||
| 按产品 | 激光器 | 二极管激光器 | |
| 光纤激光器 | |||
| 固体和其他 | |||
| LED | |||
| 传感器和探测器 | |||
| 光纤和波导 | |||
| 调制器和开关 | |||
| 其他 | |||
| 按材料 | 硅 | ||
| 玻璃和二氧化硅 | |||
| 化合物半导体（InP、GaAs、GaN） | |||
| 聚合物和塑料 | |||
| 其他 | |||
| 按波长 | 紫外（UV） | ||
| 可见光 | |||
| 红外 | |||
| 按终端用户行业 | 消费电子 | ||
| 航空航天和国防 | |||
| 显示和成像 | |||
| 太阳能光伏 | |||
| LED照明 | |||
| 医疗和生物仪器 | |||
| 工业和制造 | |||
| 汽车（包括激光雷达） | |||
| 数据和电信 | |||
| 其他 | |||
| 按地理位置 | 北美 | 美国 | |
| 加拿大 | |||
| 墨西哥 | |||
| 欧洲 | 德国 | ||
| 英国 | |||
| 法国 | |||
| 意大利 | |||
| 西班牙 | |||
| 其他欧洲 | |||
| 亚太地区 | 中国 | ||
| 日本 | |||
| 韩国 | |||
| 印度 | |||
| 东南亚 | |||
| 其他亚太地区 | |||
| 南美 | 巴西 | ||
| 其他南美 | |||
| 中东和非洲 | 中东 | 阿联酋 | |
| 沙特阿拉伯 | |||
| 其他中东 | |||
| 非洲 | 南非 | ||
| 其他非洲 | |||
报告中回答的关键问题
光子学市场的当前规模是多少？
光子学市场在2025年达到1.75万亿美元，预计到2030年将达到2.39万亿美元。
哪个地区领导光子学市场？
亚太地区以45.7%的收入份额占据首位，得到强大的半导体制造和不断增长的激光雷达生产的支持。
哪个产品类别扩展最快？
由于数据中心对低功耗光连接的需求，硅光子学收发器预计在2025年至2030年间以8.1%的复合年增长率增长。
什么材料在对抗硅方面获得动力？
氮化镓显示出9.3%复合年增长率的最高增长前景，由其对大功率和高频器件的效率驱动。
为什么激光雷达对光子学市场很重要？
激光雷达在ADAS和自动驾驶中的采用推动了汽车光子学11.4%的复合年增长率，将技术部署扩大到高端汽车之外。
光子学中的供应链风险如何管理？
政府和公司多样化晶圆来源，投资新晶圆厂并建立区域集群，以减轻对少数化合物半导体供应商的依赖。
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