| Studienzeitraum | 2019 - 2029 |
| Basisjahr für die Schätzung | 2023 |
| CAGR | 7.20 % |
| Schnellstwachsender Markt | Asien-Pazifik |
| Größter Markt | Nordamerika |
| Marktkonzentration | Mittel |
Hauptakteure
*Haftungsausschluss: Hauptakteure in keiner bestimmten Reihenfolge sortiert |
Marktanalyse für Quantenkaskadenlaser
Der Markt für Quantenkaskadenlaser wird im Prognosezeitraum (2022 – 2027) voraussichtlich eine jährliche Wachstumsrate von 7,2 % verzeichnen. Quantenkaskadenlaser sind Halbleiterlaser, die eine Spitzenemission im mittleren IR-Bereich (4 μm bis 10 μm) bieten. Diese Geräte sind eine hervorragende Lichtquelle für Anwendungen im mittleren Infrarotbereich, wie z. B. die Analyse molekularer Gase und die Absorptionsspektroskopie.
- Die Quantenkaskadenlaser-Technologie (QCL) arbeitet im mittelwelligen und langwelligen Infrarotbereich, um neue Neigungen bereitzustellen, die die vorhandene Wärmebildkameratechnologie nutzen und neue Anwendungen vor allem in den Bereichen Präzisionssensorik, Spektroskopie, Medizin, Militär und Verteidigung finden. Ihr großer Abstimmbereich und ihre schnelle Reaktionszeit ermöglichen schnellere und genauere kompakte Spurenelementdetektoren und Gasanalysatoren, die langsamere und größere FTIR-, Massenspektroskopie- und photothermische Mikrospektroskopiesysteme ersetzen.
- Die zunehmende Verbreitung von Gassensor- und Chemikaliendetektionsanwendungen im Militär-, Verteidigungs- und Gesundheitssektor treibt diesen Markt erheblich voran. Die steigenden Ausgaben der Militär- und Verteidigungsabteilungen machen deutlich, wie wichtig Präzision und Genauigkeit bei ihren Aktivitäten sind, um eine hervorragende Effizienz ihrer Prozesse zu erreichen.
- Auf dem Gebiet des Quantenkaskadenlasers werden zahlreiche Forschungsarbeiten durchgeführt, um Chemikalien und Partikel in der Luft zu erkennen und so einen besseren Umgang mit Umweltverschmutzung und Treibhausgasen zu unterstützen. Im Oktober 2021 startete die Europa-Kommission ein Projekt. QCLs ist ein Projekt, das darauf abzielt, im Rahmen des Qombs-Projekts ein kompaktes LIDAR-System für die chemische Mehrkomponentenanalyse der Luft, die Partikelerkennung (PM10) und die Entfernungsmessung zu bauen.
- QuaLIDAD beabsichtigt, einen von zwei Ansätzen zu verwenden Rückstreulicht von Luftpartikeln oder Reflexions-/Streulichterkennung durch einen Retroreflektor/Hinderniserkennung. Der Prototyp wird im 4-5-m-Fenster betrieben, wo die Wasseraufnahme gering ist und verschiedene wesentliche Treibhausgase/toxische Gase (CO2, CO, N2O usw.) gemessen werden können. Für den Betrieb des LIDAR wird die Pseudo Random Noise (PRN)-Technik verwendet, bei der eine Dauerstrichquelle schnell mit einem bestimmten digitalen Muster moduliert wird.
- Im Juni 2021 stellten Forscher von Telecom Paris (Mitglied des Institute Polytechnique de Paris), mirSense, der Technischen Universität Darmstadt und der University of California Los Angeles kürzlich ein neues System vor, das auf einem Quantenkaskadenlaser basiert, der Licht im mittleren Infrarotbereich emittiert für eine sicherere optische Freiraumkommunikation. Die Methode der Forscher verbindet chaotische Synchronisation mit der mittleren Infrarotwellenlänge der QCL-Technologie. Seit Jahrzehnten wird die Eigenschaft der Chaossynchronisation im Zusammenhang mit Halbleiterlasern untersucht.
- Der Ausbruch der Pandemie hat weltweit für kleine, mittlere und große Industrien zu wirtschaftlichen Turbulenzen geführt. Hinzu kommt, dass die von den Regierungen auf der ganzen Welt verhängten landesweiten Lockdowns (um die Ausbreitung des Virus einzudämmen) zusätzlich dazu geführt haben, dass die Industrie einen Schlag erlitten hat und die Lieferkette und Produktionsabläufe auf der ganzen Welt, die einen großen Teil der Produktion ausmachen, unterbrochen wurde beinhaltet Arbeiten in der Fabrikhalle.
- Die enormen Kosten der Quantenkaskadenlaser bremsen das Marktwachstum. Für die Einführung dieser Technologie sind erhebliche Vorabinvestitionen erforderlich.
Markttrends für Quantenkaskadenlaser
Es wird erwartet, dass Militär und Verteidigung einen großen Marktanteil haben werden
- Die Nachfrage nach Produktanforderungen für Flugzeugplattformen ist in den letzten Jahren gestiegen. Dazu gehören eine Reduzierung von Größe, Gewicht, Stromverbrauch und Kosten, die sich auch auf tragbare und batteriebetriebene Handheld-Produkte erstreckt. Die Quantum Cascade Laser (QCL)-Technologie arbeitet im gesamten mittel- und langwelligen Infrarotbereich und bietet neue Neigungen, die die vorhandene Wärmebildkameratechnologie nutzen.
- Zusätzlich zu ihrer Eignung für Flugzeugplattformen sind QCL-Produkte ideal, um den Anforderungen der Betreiber nach kleinen, leichten Zeiger- und Beacon-Funktionen gerecht zu werden. Feldtests von leistungsstarken, leichten, batteriebetriebenen Geräten haben ihre Wirksamkeit in einer Reihe von Luft- und Bodenanwendungen gezeigt.
- Auf der Jahrestagung und Ausstellung der Association of the United States Army in Washington, D.C. verwendete CIRCM einen Laser, um die Suchköpfe zu kombinieren, die von Raketen verwendet werden, deren Spitzen über Infrarot-Zielsuchgeräte verfügen. Die Marine und das Heer betrachten die Verteidigung als mögliche Ersatztechnologie für ihre Hubschrauber, die besonders anfällig für wärmesuchende Raketen sind.
- Darüber hinaus gibt es auf dem Markt verschiedene Partnerschaften zur Entwicklung innovativer Lösungen. Beispielsweise hat sich Smiths Detection, ein Unternehmen für Bedrohungserkennung und Sicherheitstechnologie, im August 2022 mit Block MEMS zusammengetan, um einen Proximate Chemical Agent Detector (PCAD) zur berührungslosen Erkennung fester und flüssiger Bedrohungen auf verschiedenen Oberflächen zu entwickeln. Die Quantenkaskadenlaser (QCLs) von Block MEMS werden die Kerntechnologie des Systems sein.
- Außerdem vergab die US-Armee im April 2021 Northop Grumman einen Auftrag zur Vollproduktion des laserbasierten Common-Infrarot-Gegenmaßsystems (CIRCM) im Wert von 1 Milliarde US-Dollar. Das CIRCM-System basiert auf einer offenen Architektur, um mit vorhandener Hardware zu arbeiten. Es nutzt einen kompakten Zeiger/Tracker und die fortschrittliche Quantum Cascade Laser (QCL)-Technologie für mehr Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit. Solche Entwicklungen steigern die Nachfrage nach Quantenkaskadenlasern im militärischen Bereich.
- Nach Angaben der North Atlantic Treaty Organization gaben die Vereinigten Staaten schätzungsweise rund 2.187 US-Dollar pro Kopf für das Militär aus.
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Nordamerika wird voraussichtlich einen großen Marktanteil haben
- Mit der zunehmenden Anwendung von Quantenkaskadenlasern bei der Erkennung von Sprengstoffen dringen sie aggressiv in den Militär- und Verteidigungsmarkt ein. Die massiven Ausgaben für den Militär- und Verteidigungssektor in den Vereinigten Staaten deuten darauf hin, dass das Hauptaugenmerk auf der Präzision und Qualität der ausgeführten Funktionen liegt, die mit Hilfe von Quantenkaskadenlasern erreicht werden können.
- Nach Angaben des US-Verteidigungsministeriums 2021 wird die Nationale Verteidigungsstrategie (NDS), die die Entscheidungsfindung des Ministeriums bei der Neupriorisierung von Ressourcen und der Verlagerung von Ausgaben zur Vorbereitung auf einen möglichen künftigen Krieg mit hoher Priorität leitet, im Haushaltsplan für das Geschäftsjahr 2021 unterstützt. Der Budgetantrag des Präsidenten für das Geschäftsjahr 2021 beläuft sich auf 705,4 Milliarden US-Dollar, davon 20,3 Milliarden US-Dollar für Raketenabwehr und -abwehr, darunter 1,1 Milliarden US-Dollar für das ballistische Raketenabwehrsystem AEGIS und 1,1 Milliarden US-Dollar für die ballistische Raketenabwehr des Terminal High Altitude Area Defense (THAAD). System 916 Millionen US-Dollar. Es wird erwartet, dass dies das Marktwachstum vorantreiben wird.
- Eine der wichtigsten Anwendungen dieser Laser sind Gassensoren und -messungen. Auf abstimmbarer QCL basierende Systeme können zur Messung mehrerer Gasarten verwendet werden. Die eng zielgerichteten Systeme können sogar Gaskonzentrationen im Bereich von Teilen pro Billion erkennen und messen. Es wird erwartet, dass der Markt für diese Laser erheblich wachsen wird, da Hersteller und Wissenschaftler mehr Erfahrung sammeln.
- Gase und Dämpfe besitzen charakteristische chemische Absorptions-Fingerabdrücke, die mit ihrer jeweiligen chemischen Struktur nicht vergleichbar sind. Wenn ein Quantenkaskadenlaser über einen Schornstein gerichtet wird, kann die Wellenlänge des Lasers so harmonisiert werden, dass sie einer Fingerabdruck-Wellenlänge in der Luft über dem Schornstein entspricht. Anhand des Fingerabdrucks kann die Möglichkeit der Emission eines bestimmten Schadstoffs ermittelt werden. Der QC-Laser wird häufig als Strahlungsquelle für die chemische Sensorik und Spektroskopie verwendet.
- Zu den typischen kommerziellen Anwendungen von QC-Lasern gehören die Spurengasanalyse und die Überwachung von Schadstoffen. Angesichts der zunehmenden staatlichen Vorschriften in den Vereinigten Staaten bezüglich Umweltverschmutzung können Quantenkaskadenlaser als wichtige Quelle fungieren, die die Erkennung erleichtern kann. QC-Laser finden Anwendung in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie.
- Die Lebensmittel- und Getränkeindustrie in den Vereinigten Staaten verzeichnete in den letzten Jahren ein deutliches Wachstum. Diese Branche hat sich kontinuierlich auf die Frische und Sicherheit ihrer Produkte konzentriert. Das Rosemount CT4215 Verpackungsleckerkennungssystem von Emerson passt perfekt in bestehende Produktionsprozesse und kann bis zu 200 Packungen pro Minute messen. Es nutzt einen Quantenkaskadenlaser, um jeden Artikel zu bewerten, der eine Produktionslinie verlässt, und erleichtert die Erkennung von Spurengasen aus unzureichender Verpackung sowie den sofortigen Ausschluss fehlerhafter Produkte.
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Branchenüberblick über Quantenkaskadenlaser
Der Markt für Quantenkaskadenlaser ist wettbewerbsintensiv und besteht aus mehreren großen Akteuren. Keiner der großen Player dominiert derzeit den Markt hinsichtlich seines Marktanteils. Die Hersteller setzen auf differenzierte Fertigungsprozesse, um sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen.
- Dezember 2021 – Ein in Pune ansässiges Verteidigungsinstitut für fortschrittliche Technologie gab bekannt, dass die Regierung zwei Labore eingerichtet hat, das Advanced Laser Laboratory und die High Power CO2 Laser Facility, die eine der futuristischen und strategischen interdisziplinären Einrichtungen für Optik, Laser und Quanten sein werden und Oberflächentechnik. Das Advanced Laser Laboratory umfasst sechs Forschungseinrichtungen, darunter auch die Charakterisierung von Quantenkaskadenlasern.
- Oktober 2021 – Die Europa-Kommission hat im Rahmen des Qombs-Projekts ein Quantenkaskadenlaser-Projekt (QCL) gestartet, das darauf abzielt, ein kompaktes LIDAR-System für die chemische Mehrkomponentenanalyse der Luft, die Partikelerkennung (PM10) und die Entfernungsmessung zu bauen. QuaLIDAD beabsichtigt, einen von zwei Ansätzen zu verwenden Rückstreulicht von Luftpartikeln oder Reflexions-/Streulichterkennung durch einen Retroreflektor/Hinderniserkennung. Der Prototyp wird im 4-5-m-Fenster betrieben, wo die Wasseraufnahme gering ist und verschiedene wesentliche Treibhausgase/toxische Gase (CO2, CO, N2O usw.) gemessen werden können. Für den Betrieb des LIDAR wird die Pseudo Random Noise (PRN)-Technik verwendet, bei der eine Dauerstrichquelle schnell mit einem bestimmten digitalen Muster moduliert wird.
Marktführer bei Quantenkaskadenlasern
-
Emerson Electric Co.
-
Thorlabs, Inc.
-
Adtech Optics
-
Hamamatsu Photonics K.K.
-
Mirsense
- *Haftungsausschluss: Hauptakteure in keiner bestimmten Reihenfolge sortiert
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Marktnachrichten für Quantenkaskadenlaser
- September 2022 – Repligen Corporation gab seine strategische Partnerschaft und Lizenzvereinbarung mit DRS Daylight Solutions bekannt, um den Einsatz von Technologie im mittleren Infrarot (Mid-IR) im Bioverarbeitungsmarkt zu erweitern. Die Unternehmen werden sich auf die Erweiterung des Portfolios von Quantum Cascade Laser Mid-IR (QCL-IR)-basierten Lösungen und die Integration dieser Lösungen in Repligen Chromatographie- und Filtrationssysteme konzentrieren, um die Präsenz der Unternehmen im schnell wachsenden Segment Process Analytics Technology (PAT) auszubauen des Bioprozessmarktes.
- Januar 2022 – Forscher aus Deutschland haben eine ultraschnelle 2D-Spektroskopie an einem Terahertz-Quantenkaskadenlaser entwickelt und dabei Informationen im Femtosekundenbereich über die komplexe interne Elektronendynamik des Lasers enthüllt. Die Messung der Nichtlinearitäten eines THz-Quantenkaskadenlasers (QCL) hat weitreichende Konsequenzen für die zukünftige Laserentwicklung. Es erweitert die Anwendungsmöglichkeiten der THz-Photonik erheblich, beispielsweise in der Spektroskopie mit höherer Auflösung, in der Nahfeldbildgebung und in der Telekommunikation der nächsten Generation.
Branchensegmentierung für Quantenkaskadenlaser
Die Studie erfasst die Nachfragedynamik über verschiedene Typen (Fabry-Perot-Laser, Laser mit verteilter Rückkopplung, Laser mit externem Hohlraum, Geräte mit erweiterter Abstimmung) und Betrieb (kontinuierliche Welle und gepulste Welle). Die Studie bietet auch eine Analyse basierend auf der Segmentierung nach Endverbraucherbranchen wie Industrie, Medizin, Militär und Verteidigung, Telekommunikation, Lebensmittel und Getränke sowie Geographie. Eine detaillierte Bewertung der Auswirkungen von COVID-19 auf den Markt wird ebenfalls im Bericht behandelt und wurde bei der Erstellung der aktuellen Schätzung und der zukünftigen Prognosen berücksichtigt.
| Nach Typ | Fabry-Perot-Laser | ||
| Verteilte Feedback-Laser | |||
| Laser mit externem Hohlraum | |||
| Erweiterte Tuning-Geräte | |||
| Durch Operation | Kontinuierliche Welle | ||
| Gepulste Welle | |||
| Nach Endverbraucherbranche | Industriell | ||
| Medizinisch | |||
| Militär und Verteidigung | |||
| Telekommunikation | |||
| Nahrungsmittel und Getränke | |||
| Andere Endverbraucherbranchen | |||
| Nach Geographie | Nordamerika | Vereinigte Staaten | |
| Kanada | |||
| Europa | Großbritannien | ||
| Deutschland | |||
| Frankreich | |||
| Rest von Europa | |||
| Asien-Pazifik | China | ||
| Japan | |||
| Südkorea | |||
| Indien | |||
| Rest des asiatisch-pazifischen Raums | |||
| Lateinamerika | Mexiko | ||
| Rest Lateinamerikas | |||
| Naher Osten und Afrika | |||
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Häufig gestellte Fragen zur Quantenkaskadenlaser-Marktforschung
Wie groß ist der Markt für Quantenkaskadenlaser derzeit?
Der Markt für Quantenkaskadenlaser wird im Prognosezeitraum (2024-2029) voraussichtlich eine jährliche Wachstumsrate von 7,20 % verzeichnen.
Wer sind die Hauptakteure auf dem Quantenkaskadenlaser-Markt?
Emerson Electric Co., Thorlabs, Inc., Adtech Optics, Hamamatsu Photonics K.K., Mirsense sind die wichtigsten Unternehmen, die auf dem Markt für Quantenkaskadenlaser tätig sind.
Welches ist die am schnellsten wachsende Region im Quantenkaskadenlaser-Markt?
Schätzungen zufolge wird der asiatisch-pazifische Raum im Prognosezeitraum (2024–2029) mit der höchsten CAGR wachsen.
Welche Region hat den größten Anteil am Markt für Quantenkaskadenlaser?
Im Jahr 2024 hat Nordamerika den größten Marktanteil am Markt für Quantenkaskadenlaser.
Welche Jahre deckt dieser Markt für Quantenkaskadenlaser ab?
Der Bericht deckt die historische Marktgröße des Quantenkaskadenlaser-Marktes für die Jahre 2019, 2020, 2021, 2022 und 2023 ab. Der Bericht prognostiziert auch die Marktgröße des Quantenkaskadenlaser-Marktes für die Jahre 2024, 2025, 2026, 2027, 2028 und 2029.
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Branchenbericht zu Quantenkaskadenlasern
Statistiken für den Marktanteil, die Größe und die Umsatzwachstumsrate von Quantenkaskadenlasern im Jahr 2024, erstellt von Mordor Intelligence™ Industry Reports. Die Analyse von Quantenkaskadenlasern umfasst eine Marktprognose bis 2029 und einen historischen Überblick. Holen Sie sich ein Beispiel dieser Branchenanalyse als kostenlosen PDF-Download.
