| Período de Estudio | 2019 - 2029 |
| Año Base Para Estimación | 2023 |
| CAGR | 7.20 % |
| Mercado de Crecimiento Más Rápido | Asia Pacífico |
| Mercado Más Grande | América del norte |
| Concentración del Mercado | Medio |
Jugadores principales*Nota aclaratoria: los principales jugadores no se ordenaron de un modo en especial |
Análisis del mercado de láseres en cascada cuántica
Se espera que el mercado de láseres en cascada cuántica registre una tasa compuesta anual del 7,2% durante el período previsto (2022-2027). Los láseres de cascada cuántica son láseres semiconductores que ofrecen una emisión máxima en el rango de infrarrojos medio (de 4 μm a 10 μm). Estos dispositivos son una excelente fuente de luz para aplicaciones de infrarrojo medio, como el análisis de gases moleculares y la espectroscopia de absorción.
- La tecnología del láser de cascada cuántica (QCL) funciona a través del infrarrojo de onda media y larga para proporcionar nuevas inclinaciones que aprovechan la tecnología de cámara termográfica existente y están encontrando nuevas aplicaciones principalmente en los sectores de detección de precisión, espectroscopia, médico, militar y de defensa. Su amplio rango de sintonización y su rápido tiempo de respuesta permiten que los detectores de elementos traza y analizadores de gases compactos, más rápidos y precisos, reemplacen los sistemas FTIR, espectroscopia de masas y microespectroscopia fototérmica más grandes y lentos.
- La mayor adopción de aplicaciones de detección de gases y sustancias químicas en el sector militar, de defensa y de atención médica está impulsando este mercado de manera significativa. Los crecientes gastos en los departamentos militar y de defensa significan la importancia de la precisión y exactitud en sus actividades para lograr excelentes eficiencias en sus procesos.
- Se está llevando a cabo un número importante de investigaciones en el campo del láser de cascada cuántica para detectar sustancias químicas y partículas en el aire, lo que contribuye a una mejor gestión de la contaminación y los gases de efecto invernadero. En octubre de 2021, la Comisión Europea inició un proyecto. QCLs es un proyecto que tiene como objetivo construir un sistema LIDAR compacto para análisis químico multicomponente del aire, detección de partículas (PM10) y determinación de alcance como parte del Proyecto Qombs.
- QuaLIDAD tiene la intención de utilizar uno de dos enfoques luz retrodispersada de partículas de aire o detección de luz reflejada/dispersada mediante un retrorreflector/detección de obstáculos. El prototipo funcionará en la ventana de 4 a 5 m, donde la absorción de agua es baja y se pueden medir diversos gases tóxicos/de efecto invernadero esenciales (CO2, CO, N2O, etc.). La técnica de ruido pseudoaleatorio (PRN) se utiliza para operar el LIDAR, que implicará una modulación rápida de una fuente de onda continua con un patrón digital específico.
- En junio de 2021, investigadores de Telecom Paris (miembro del Instituto Politécnico de París), mirSense, la Universidad Técnica de Darmstadt y la Universidad de California en Los Ángeles dieron a conocer recientemente un nuevo sistema basado en un láser en cascada cuántica que emite luz en el infrarrojo medio. para una comunicación óptica en espacio libre más segura. El método de los investigadores combina la sincronización caótica con la longitud de onda del infrarrojo medio de la tecnología QCL. Durante décadas, la propiedad de la sincronización del caos se ha estudiado en el contexto de los láseres semiconductores.
- El brote pandémico ha creado agitación económica para las industrias pequeñas, medianas y grandes en todo el mundo. Además, el bloqueo a nivel nacional impuesto por los gobiernos de todo el mundo (para minimizar la propagación del virus) ha resultado en que las industrias se vean afectadas e interrumpan la cadena de suministro y las operaciones de fabricación en todo el mundo, ya que una gran parte de la industria manufacturera Incluye trabajo en el piso de la fábrica.
- El enorme coste de los láseres de cascada cuántica está frenando el crecimiento del mercado. Se requiere una importante inversión inicial para adoptar esta tecnología.
Tendencias del mercado de láseres de cascada cuántica
Se espera que el ejército y la defensa tengan una importante cuota de mercado
- La demanda de requisitos de productos para plataformas de aviones ha aumentado en los últimos años. Esto incluye reducción de tamaño, peso, consumo de energía y costos que se extienden a productos portátiles y de mano que funcionan con baterías. La tecnología Quantum Cascade Laser (QCL) opera en infrarrojos de onda media y larga para proporcionar nuevas inclinaciones que aprovechan la tecnología de cámaras termográficas existente.
- Además de su idoneidad para las plataformas de aeronaves, los productos QCL son una opción natural para satisfacer las demandas de los operadores de capacidades de balizas y punteros pequeños y livianos. Las pruebas de campo de dispositivos livianos y de alta potencia que funcionan con baterías han demostrado su eficacia en una variedad de aplicaciones aéreas y terrestres.
- En la Reunión y Exposición Anual de la Asociación del Ejército de los Estados Unidos en Washington, DC, CIRCM utilizó un láser para combinar los buscadores utilizados por misiles que poseen dispositivos de localización por infrarrojos en sus puntas. La Armada y el Ejército ven las defensas como la posible tecnología de reemplazo para sus helicópteros, que son especialmente vulnerables a los misiles buscadores de calor.
- Además, el mercado está presenciando diversas asociaciones para desarrollar soluciones innovadoras. Por ejemplo, en agosto de 2022, SmithsDetection, una empresa de tecnología de seguridad y detección de amenazas, se asoció con Block MEMS para crear un detector de agentes químicos próximo (PCAD) para la detección sin contacto de amenazas sólidas y líquidas en diversas superficies. Los láseres de cascada cuántica (QCL) de Block MEMS serán la tecnología central del sistema.
- Además, en abril de 2021, el ejército de EE. UU. otorgó a Northop Grumman un contrato para la producción a toda velocidad del sistema de contramedida infrarroja común (CIRCM) basado en láser por mil millones de dólares. El sistema CIRCM se basa en una arquitectura abierta para funcionar con hardware existente. Utiliza un puntero/rastreador compacto y tecnología avanzada Quantum Cascade Laser (QCL) para una mayor confiabilidad y escalabilidad. Estos avances impulsan la demanda de láseres cuánticos en cascada en el sector militar.
- Según la Organización del Tratado del Atlántico Norte, se estima que Estados Unidos gastó alrededor de 2.187 dólares per cápita en el ejército.
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Se espera que América del Norte tenga una importante cuota de mercado
- Con el aumento de las aplicaciones de los láseres de cascada cuántica en la detección de explosivos, está penetrando agresivamente en el espacio del mercado militar y de defensa. El enorme gasto en el sector militar y de defensa de los Estados Unidos indica que la atención se centra principalmente en la precisión y la calidad de las funciones realizadas, lo que se puede lograr con la ayuda de láseres de cascada cuántica.
- Según el Departamento de Defensa de los Estados Unidos para 2021, la Estrategia de Defensa Nacional (NDS), que guía la toma de decisiones del Departamento para volver a priorizar los recursos y mover los gastos para prepararse para una posible futura guerra de alto nivel, está respaldada en el presupuesto del año fiscal 2021. La solicitud de presupuesto del presidente para el año fiscal 2021 es de 705.400 millones de dólares, de los cuales 20.300 millones de dólares se destinarán a la defensa y la derrota de misiles, incluidos 1.100 millones de dólares para el sistema de defensa contra misiles balísticos AEGIS y 1.100 millones de dólares para la defensa terminal de misiles balísticos de área a gran altitud (THAAD). Sistema USD 916 millones. Se espera que esto impulse el crecimiento del mercado.
- Una de las aplicaciones más importantes de estos láseres es en equipos de medición y detección de gases. Los sistemas basados en QCL sintonizable se pueden utilizar para medir múltiples especies de gases. Los sistemas específicos pueden incluso detectar y medir concentraciones de gas en el rango de partes por billón. Se espera que el mercado de estos láseres crezca significativamente a medida que los fabricantes y científicos adquieran más experiencia.
- Los gases y vapores poseen huellas dactilares de absorción química características incomparables a sus respectivas estructuras químicas. Si se dirige un láser de cascada cuántica sobre una chimenea, la longitud de onda del láser se puede armonizar para que coincida con una longitud de onda de huella digital en el aire sobre la chimenea. A partir de la huella dactilar se puede determinar la posibilidad de que se produzcan emisiones de un contaminante específico. El láser QC se utiliza popularmente como fuente de radiación para detección química y espectroscopia.
- Las aplicaciones comerciales típicas de los láseres de control de calidad incluyen el análisis de trazas de gases y el control de la contaminación. Con las crecientes regulaciones gubernamentales en los Estados Unidos con respecto a la contaminación, los láseres de cascada cuántica pueden actuar como una fuente destacada que puede facilitar la detección. Los láseres de control de calidad están encontrando aplicaciones en la industria de alimentos y bebidas.
- La industria de alimentos y bebidas en los Estados Unidos ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años. Esta industria se ha centrado continuamente en la frescura y seguridad de sus productos. El sistema de detección de fugas en envases Rosemount CT4215 de Emerson encaja perfectamente en los procesos de producción existentes y puede medir hasta 200 paquetes por minuto. Utiliza un láser de cascada cuántica para evaluar cada artículo que sale de una línea de producción y facilita la detección de trazas de gases provenientes de envases inadecuados y rechaza instantáneamente productos defectuosos.
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Descripción general de la industria de láseres en cascada cuánticos
El mercado de láseres en cascada cuántica es competitivo y consta de varios actores importantes. Ninguno de los principales actores domina actualmente el mercado en términos de cuota de mercado. Los fabricantes se están involucrando en procesos de fabricación diferenciados para obtener una ventaja competitiva.
- Diciembre de 2021 un Instituto de Defensa de Tecnología Avanzada con sede en Pune anunció que el Gobierno ha creado dos laboratorios, el Laboratorio de Láser Avanzado y la Instalación de Láser de CO2 de Alta Potencia, que será una de las instalaciones interdisciplinarias futuristas y estratégicas para óptica, láser y tecnología cuántica. e ingeniería de superficies. El Laboratorio de Láser Avanzado comprende seis instalaciones de investigación, incluida la caracterización del láser en cascada cuántica.
- Octubre de 2021 la Comisión Europea inició un proyecto de láseres en cascada cuánticos (QCL), cuyo objetivo es construir un sistema LIDAR compacto para el análisis químico multicomponente del aire, la detección de partículas (PM10) y la determinación de distancias como parte del Proyecto Qombs. QuaLIDAD tiene la intención de utilizar uno de dos enfoques luz retrodispersada de partículas de aire o detección de luz reflejada/dispersada mediante un retrorreflector/detección de obstáculos. El prototipo funcionará en la ventana de 4 a 5 m, donde la absorción de agua es baja y se pueden medir diversos gases tóxicos/de efecto invernadero esenciales (CO2, CO, N2O, etc.). La técnica de ruido pseudoaleatorio (PRN) se utiliza para operar el LIDAR, que implicará una modulación rápida de una fuente de onda continua con un patrón digital específico.
Láseres en cascada cuánticos Líderes del mercado
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Emerson Electric Co.
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Thorlabs, Inc.
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Adtech Optics
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Hamamatsu Photonics K.K.
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Mirsense
- *Nota aclaratoria: los principales jugadores no se ordenaron de un modo en especial
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Noticias del mercado de láseres en cascada cuántica
- Septiembre de 2022 Repligen Corporation anunció su asociación estratégica y acuerdo de licencia con DRS Daylight Solutions para ampliar el uso de la tecnología de infrarrojo medio (IR medio) en el mercado de bioprocesamiento. Las empresas se centrarán en ampliar la cartera de soluciones basadas en Quantum Cascade Laser mid-IR (QCL-IR) e integrar estas soluciones en los sistemas de cromatografía y filtración Repligen para ampliar la presencia de las empresas en el segmento de tecnología de análisis de procesos (PAT) de rápido crecimiento. del mercado de bioprocesamiento.
- Enero de 2022 investigadores de Alemania han desarrollado una espectroscopia 2D ultrarrápida en un láser de cascada cuántica de terahercios, que revela información a escala de femtosegundos sobre la compleja dinámica electrónica interna del láser. La medición de las no linealidades de un láser de cascada cuántica (QCL) de THz tiene consecuencias de gran alcance para el futuro desarrollo del láser. Amplía significativamente las aplicaciones de la fotónica THz, como la espectroscopia de mayor resolución, imágenes de campo cercano y telecomunicaciones de próxima generación.
Segmentación de la industria de láseres en cascada cuántica
El estudio captura la dinámica de la demanda en todos los tipos (láseres Fabry-Perot, láseres de retroalimentación distribuida, láseres de cavidad externa, dispositivos de sintonización extendida) y operaciones (onda continua y onda pulsada). El estudio también ofrece un análisis basado en la segmentación por industrias de usuarios finales como industrial, médica, militar y de defensa, telecomunicaciones, alimentos y bebidas y geografía. En el informe también se cubre una evaluación detallada del impacto de COVID-19 en el mercado y se ha tenido en cuenta para llegar a la estimación actual y las proyecciones futuras.
| Por tipo | Láseres Fabry-Perot | ||
| Láseres de retroalimentación distribuida | |||
| Láseres de cavidad externa | |||
| Dispositivos de sintonización extendidos | |||
| Por operación | Onda continua | ||
| Onda Pulsada | |||
| Por industria de usuarios finales | Industrial | ||
| Médico | |||
| Militar y Defensa | |||
| Telecomunicación | |||
| Alimentos y bebidas | |||
| Otras industrias de usuarios finales | |||
| Por geografía | América del norte | Estados Unidos | |
| Canada | |||
| Europa | Reino Unido | ||
| Alemania | |||
| Francia | |||
| El resto de Europa | |||
| Asia Pacífico | Porcelana | ||
| Japón | |||
| Corea del Sur | |||
| India | |||
| Resto de Asia Pacífico | |||
| América Latina | México | ||
| Resto de América Latina | |||
| Medio Oriente y África | |||
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Preguntas frecuentes sobre investigación de mercado de láseres en cascada cuántica
¿Cuál es el tamaño actual del mercado Láseres en cascada cuántica?
Se proyecta que el mercado Láseres en cascada cuántica registrará una tasa compuesta anual del 7,20% durante el período de pronóstico (2024-2029).
¿Quiénes son los actores clave en el mercado Láseres en cascada cuántica?
Emerson Electric Co., Thorlabs, Inc., Adtech Optics, Hamamatsu Photonics K.K., Mirsense son las principales empresas que operan en Quantum Cascade Lasers Market.
¿Cuál es la región de más rápido crecimiento en el mercado Láseres en cascada cuántica?
Se estima que Asia Pacífico crecerá a la CAGR más alta durante el período previsto (2024-2029).
¿Qué región tiene la mayor participación en el mercado Láseres en cascada cuántica?
En 2024, América del Norte representa la mayor cuota de mercado en el mercado de láseres en cascada cuántica.
¿Qué años cubre este mercado de Láseres en cascada cuántica?
El informe cubre el tamaño histórico del mercado de Láseres de cascada cuántica durante años 2019, 2020, 2021, 2022 y 2023. El informe también pronostica el tamaño del mercado de Láseres de cascada cuántica para los años 2024, 2025, 2026, 2027, 2028 y 2029.
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Informe de la industria de láseres en cascada cuántica
Estadísticas para la participación de mercado, el tamaño y la tasa de crecimiento de ingresos de Láseres en cascada cuánticos en 2024, creadas por Mordor Intelligence™ Industry Reports. El análisis de Quantum Cascade Lasers incluye una perspectiva de previsión del mercado hasta 2029 y una descripción histórica. Obtenga una muestra de este análisis de la industria como descarga gratuita del informe en PDF.
