| Período de Estudo | 2019 - 2029 |
| Ano Base Para Estimativa | 2023 |
| CAGR | 7.20 % |
| Mercado de Crescimento Mais Rápido | Ásia-Pacífico |
| Maior Mercado | América do Norte |
| Concentração do Mercado | Médio |
Principais jogadores*Isenção de responsabilidade: Principais participantes classificados em nenhuma ordem específica |
Análise de mercado de lasers em cascata quântica
O Mercado de Lasers em Cascata Quântica deverá registrar um CAGR de 7,2% durante o período de previsão (2022 – 2027). Os lasers em cascata quântica são lasers semicondutores que oferecem pico de emissão na faixa de infravermelho médio (4 μm a 10 μm). Esses dispositivos são uma excelente fonte de luz para aplicações de infravermelho médio, como análise de gases moleculares e espectroscopia de absorção.
- A tecnologia de laser em cascata quântica (QCL) funciona no infravermelho de ondas médias e longas para fornecer novas inclinações que aproveitam a tecnologia existente de câmeras de imagem térmica e estão encontrando novas aplicações principalmente nos setores de detecção de precisão, espectroscopia, medicina, militar e defesa. Sua ampla faixa de ajuste e tempo de resposta rápido permitem que detectores compactos de oligoelementos e analisadores de gás mais rápidos e precisos substituam sistemas FTIR, espectroscopia de massa e microespectroscopia fototérmica maiores e mais lentos.
- A crescente adoção de aplicações de detecção de gases e detecção química nos setores militar e de defesa e de saúde está impulsionando este mercado significativamente. Os gastos crescentes com os departamentos militar e de defesa significam a importância da precisão e exatidão nas suas atividades para alcançar excelentes eficiências nos seus processos.
- Um número significativo de pesquisas está sendo conduzido no campo do laser em cascata quântica para detectar produtos químicos e partículas no ar, apoiando uma melhor gestão da poluição e dos gases de efeito estufa. Em outubro de 2021, a Comissão Europeia iniciou um projeto. QCLs é um projeto que visa construir um sistema LIDAR compacto para análise química multicomponente do ar, detecção de partículas (PM10) e telêmetro como parte do Projeto Qombs.
- O QuaLIDAD pretende usar uma de duas abordagens luz retroespalhada de partículas de ar ou detecção de luz refletida/espalhada por um retrorrefletor/detecção de obstáculo. O protótipo irá operar na janela de 4-5 m, onde a absorção de água é baixa, e vários gases essenciais de efeito estufa/tóxicos (CO2, CO, N2O, etc.) podem ser medidos. A técnica Pseudo Random Noise (PRN) é usada para operar o LIDAR, que envolverá modulação rápida de uma fonte de onda contínua com um padrão digital especificado.
- Em junho de 2021, pesquisadores da Telecom Paris (membro do Instituto Polytechnique de Paris), mirSense, da Universidade Técnica de Darmstadt e da Universidade da Califórnia em Los Angeles revelaram recentemente um novo sistema baseado em um laser quântico em cascata que emite luz infravermelha média. para comunicação óptica em espaço livre mais segura. O método dos pesquisadores combina sincronização caótica com o comprimento de onda do infravermelho médio da tecnologia QCL. Durante décadas, a propriedade de sincronização do caos tem sido estudada no contexto de lasers semicondutores.
- O surto pandémico criou turbulência económica para indústrias de pequena, média e grande escala em todo o mundo. Além disso, o bloqueio a nível nacional infligido pelos governos em todo o mundo (para minimizar a propagação do vírus) resultou ainda em que as indústrias fossem atingidas e perturbassem a cadeia de abastecimento e as operações de produção em todo o mundo, uma vez que uma grande parte da indústria transformadora inclui trabalho no chão de fábrica.
- O enorme custo dos lasers em cascata quântica está restringindo o crescimento do mercado. É necessário um investimento inicial significativo para adotar esta tecnologia.
Tendências de mercado de lasers em cascata quântica
Espera-se que militares e defesa tenham uma grande participação de mercado
- A demanda por requisitos de produtos para plataformas de aeronaves aumentou nos últimos anos. Isso inclui tamanho, peso, consumo de energia e custo reduzidos que se estendem a produtos portáteis e alimentados por bateria. A tecnologia Quantum Cascade Laser (QCL) opera em infravermelho de ondas médias e longas para fornecer novas inclinações que aproveitam a tecnologia existente de câmeras de imagem térmica.
- Além de sua adequação para plataformas de aeronaves, os produtos QCL são uma escolha natural para atender às demandas dos operadores por recursos de ponteiros e beacons pequenos e leves. Os testes de campo de dispositivos leves, de alta potência e operados por bateria demonstraram sua eficácia em uma variedade de aplicações aéreas e terrestres.
- Na Reunião e Exposição Anual da Associação do Exército dos Estados Unidos em Washington, DC, o CIRCM usou um laser para combinar os buscadores usados por mísseis que possuem dispositivos de retorno infravermelho em suas pontas. A Marinha e o Exército veem as defesas como a potencial tecnologia de substituição para os seus helicópteros, que são especialmente vulneráveis a mísseis guiados por calor.
- Além disso, o mercado assiste a diversas parcerias para desenvolver soluções inovadoras. Por exemplo, em agosto de 2022, a Smiths Detection, uma empresa de detecção de ameaças e tecnologia de segurança, fez parceria com a Block MEMS para criar um detector de agente químico imediato (PCAD) para detecção sem contato de ameaças sólidas e líquidas em várias superfícies. Os lasers em cascata quântica (QCLs) do Block MEMS serão a tecnologia central do sistema.
- Além disso, em abril de 2021, o Exército dos EUA concedeu à Northop Grumman um contrato para a produção plena do sistema de contramedidas infravermelhas comuns (CIRCM) baseado em laser por US$ 1 bilhão. O sistema CIRCM é construído em arquitetura aberta para funcionar com hardware existente. Ele usa um ponteiro/rastreador compacto e tecnologia avançada Quantum Cascade Laser (QCL) para maior confiabilidade e escalabilidade. Tais desenvolvimentos impulsionam a demanda por lasers quânticos em cascata no setor militar.
- De acordo com a Organização do Tratado do Atlântico Norte, estima-se que os Estados Unidos gastaram cerca de 2.187 dólares per capita nas forças armadas.
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Espera-se que a América do Norte tenha uma grande participação de mercado
- Com o aumento das aplicações de lasers em cascata quântica na detecção de explosivos, ele está penetrando agressivamente no mercado militar e de defesa. Os enormes gastos com o setor militar e de defesa nos Estados Unidos apontam para o fato de que o foco principal está na precisão e na qualidade das funções desempenhadas, o que pode ser alcançado com a ajuda de lasers em cascata quântica.
- De acordo com o Departamento de Defesa dos Estados Unidos 2021, a Estratégia de Defesa Nacional (NDS), que orienta a tomada de decisões do Departamento na redefinição de prioridades de recursos e na movimentação de despesas para se preparar para uma potencial guerra futura de alto nível, é apoiada no orçamento do ano fiscal de 2021. A solicitação de orçamento do presidente para o ano fiscal de 2021 é de US$ 705,4 bilhões, com US$ 20,3 bilhões para defesa e derrota de mísseis, incluindo US$ 1,1 bilhão para o Sistema de Defesa de Mísseis Balísticos AEGIS e US$ 1,1 bilhão para o Terminal de Defesa de Área de Alta Altitude (THAAD) Defesa de Mísseis Balísticos Sistema US$ 916 milhões. Espera-se que isso impulsione o crescimento do mercado.
- Uma das aplicações mais importantes desses lasers é em equipamentos de detecção e medição de gases. Sistemas baseados em QCL ajustável podem ser usados para medir múltiplas espécies de gases. Os sistemas estreitamente direcionados podem até detectar e medir as concentrações de gás na faixa de partes por trilhão. Espera-se que o mercado desses lasers cresça significativamente à medida que fabricantes e cientistas ganhem mais experiência.
- Gases e vapores possuem impressões digitais de absorção química características incomparáveis às suas respectivas estruturas químicas. Se um laser em cascata quântica for direcionado acima de uma chaminé, o comprimento de onda do laser pode ser harmonizado para corresponder a um comprimento de onda de impressão digital no ar acima da chaminé. Com base na impressão digital, pode-se determinar a possibilidade de emissão de um poluente específico. O laser QC é popularmente usado como fonte de radiação para detecção química e espectroscopia.
- As aplicações comerciais típicas de lasers de controle de qualidade incluem análise de gases residuais e monitoramento de poluição. Com o aumento das regulamentações governamentais nos Estados Unidos em relação à poluição, os lasers em cascata quântica podem atuar como uma fonte proeminente que pode facilitar a detecção. Os lasers de controle de qualidade estão encontrando aplicações na indústria de alimentos e bebidas.
- A indústria de alimentos e bebidas nos Estados Unidos notou um crescimento significativo nos últimos anos. Esta indústria tem se concentrado continuamente no frescor e na segurança de seus produtos. O sistema de detecção de vazamento de embalagens Rosemount CT4215 da Emerson se adapta perfeitamente aos processos de produção existentes e pode medir até 200 embalagens por minuto. Ele utiliza um laser em cascata quântica para avaliar cada item que sai de uma linha de produção e facilita a detecção de gases residuais em embalagens inadequadas e rejeita instantaneamente produtos defeituosos.
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Visão geral da indústria de lasers em cascata quântica
O mercado de lasers em cascata quântica é competitivo e consiste em vários players importantes. Nenhum dos principais players domina atualmente o mercado em termos de participação de mercado. Os fabricantes estão se envolvendo em processos de fabricação diferenciados para obter vantagem competitiva.
- Dezembro de 2021 - Um Instituto de Defesa de Tecnologia Avançada com sede em Pune anunciou que o governo criou dois laboratórios, Laboratório de Laser Avançado e Instalação de Laser de CO2 de Alta Potência, que será uma das instalações interdisciplinares futurísticas e estratégicas para óptica, laser, Quantum e engenharia de superfície. O Laboratório de Laser Avançado compreende seis instalações de pesquisa, incluindo a caracterização do Quantum Cascade Laser.
- Outubro de 2021 - A Comissão Europeia iniciou um projeto Quantum Cascade Lasers (QCL), que visa construir um sistema LIDAR compacto para análise química multicomponente do ar, detecção de partículas (PM10) e telêmetro como parte do Projeto Qombs. O QuaLIDAD pretende usar uma de duas abordagens luz retroespalhada de partículas de ar ou detecção de luz refletida/espalhada por um retrorrefletor/detecção de obstáculo. O protótipo irá operar na janela de 4-5 m, onde a absorção de água é baixa, e vários gases essenciais de efeito estufa/tóxicos (CO2, CO, N2O, etc.) podem ser medidos. A técnica Pseudo Random Noise (PRN) é usada para operar o LIDAR, que envolverá modulação rápida de uma fonte de onda contínua com um padrão digital especificado.
Líderes de mercado de lasers em cascata quântica
-
Emerson Electric Co.
-
Thorlabs, Inc.
-
Adtech Optics
-
Hamamatsu Photonics K.K.
-
Mirsense
- *Isenção de responsabilidade: Principais participantes classificados em nenhuma ordem específica
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Notícias do mercado de lasers em cascata quântica
- Setembro de 2022 – A Repligen Corporation anunciou sua parceria estratégica e acordo de licença com a DRS Daylight Solutions para expandir o uso da tecnologia de infravermelho médio (IR médio) no mercado de bioprocessamento. As empresas se concentrarão na expansão do portfólio de soluções baseadas em Quantum Cascade Laser mid-IR (QCL-IR) e na integração dessas soluções aos sistemas de Cromatografia e Filtração Repligen para expandir a presença das empresas no segmento de rápido crescimento de Tecnologia de Análise de Processo (PAT). do mercado de bioprocessamento.
- Janeiro de 2022 – Pesquisadores da Alemanha desenvolveram espectroscopia 2D ultrarrápida em um laser quântico em cascata de terahertz, revelando informações em escala de femtossegundos sobre a complexa dinâmica eletrônica interna do laser. Medir as não linearidades de um laser em cascata quântica THz (QCL) tem consequências de longo alcance para o desenvolvimento futuro do laser. Amplia significativamente as aplicações da fotônica THz, como espectroscopia de alta resolução, imagens de campo próximo e telecomunicações de próxima geração.
Segmentação da indústria Lasers em cascata quântica
O estudo captura a dinâmica da demanda entre tipos (lasers Fabry-Perot, lasers de feedback distribuído, lasers de cavidade externa, dispositivos de ajuste estendido), operações (onda contínua e onda pulsada). O estudo também oferece uma análise baseada na segmentação por setores de usuários finais, como Industrial, Médico, Militar e Defesa, Telecomunicações, Alimentos e Bebidas e Geografia. Uma avaliação detalhada do impacto do COVID-19 no mercado também é abordada no relatório e foi considerada para chegar à estimativa atual e às projeções futuras.
| Por tipo | Lasers Fabry-Perot | ||
| Lasers de feedback distribuído | |||
| Lasers de cavidade externa | |||
| Dispositivos de ajuste estendido | |||
| Por operação | Onda Contínua | ||
| Onda Pulsada | |||
| Por indústria de usuário final | Industrial | ||
| Médico | |||
| Militar e Defesa | |||
| Telecomunicação | |||
| Alimentos e Bebidas | |||
| Outras indústrias de usuários finais | |||
| Por geografia | América do Norte | Estados Unidos | |
| Canadá | |||
| Europa | Reino Unido | ||
| Alemanha | |||
| França | |||
| Resto da Europa | |||
| Ásia-Pacífico | China | ||
| Japão | |||
| Coreia do Sul | |||
| Índia | |||
| Resto da Ásia-Pacífico | |||
| América latina | México | ||
| Resto da América Latina | |||
| Oriente Médio e África | |||
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Perguntas frequentes sobre pesquisa de mercado de lasers em cascata quântica
Qual é o tamanho atual do mercado de lasers em cascata quântica?
O Mercado de Lasers em Cascata Quântica deverá registrar um CAGR de 7,20% durante o período de previsão (2024-2029)
Quem são os principais atores do mercado de lasers em cascata quântica?
Emerson Electric Co., Thorlabs, Inc., Adtech Optics, Hamamatsu Photonics K.K., Mirsense são as principais empresas que operam no mercado de lasers em cascata quântica.
Qual é a região que mais cresce no mercado de lasers em cascata quântica?
Estima-se que a Ásia-Pacífico cresça no maior CAGR durante o período de previsão (2024-2029).
Qual região tem a maior participação no mercado de lasers em cascata quântica?
Em 2024, a América do Norte é responsável pela maior participação de mercado no Mercado de Lasers em Cascata Quântica.
Que anos este mercado de lasers em cascata quântica cobre?
O relatório abrange o tamanho histórico do mercado de lasers em cascata quântica para os anos 2019, 2020, 2021, 2022 e 2023. O relatório também prevê o tamanho do mercado de lasers em cascata quântica para os anos 2024, 2025, 2026, 2027, 2028 e 2029.
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Relatório da indústria de lasers em cascata quântica
Estatísticas para a participação de mercado, tamanho e taxa de crescimento de receita da Quantum Cascade Lasers em 2024, criadas pelo Mordor Intelligence™ Industry Reports. A análise da Quantum Cascade Lasers inclui uma perspectiva de previsão de mercado para 2029 e uma visão geral histórica. Obtenha uma amostra desta análise do setor como um download gratuito em PDF do relatório.
