تطوير ووضع سوق الليزر القابل للضبط - الجزء الأول

تطوير ووضع السوق لليزر القابل للضبط (الجزء الأول)

على عكس العديد من أنواع الليزر، توفر الليزرات القابلة للضبط إمكانية ضبط طول الموجة الخارجة وفقًا لاستخدام التطبيق. في الماضي، كانت ليزرات الحالة الصلبة القابلة للضبط تعمل بكفاءة عالية عند أطوال موجية تبلغ حوالي 800 نانومتر، وكانت تُستخدم في الغالب في تطبيقات البحث العلمي. تعمل الليزرات القابلة للضبط عادةً بشكل مستمر مع نطاق ترددي ضيق للانبعاث. في هذا النظام الليزري، يدخل مرشح ليوت إلى تجويف الليزر، والذي يدور لضبط الليزر، وتشمل المكونات الأخرى محزز حيود، ومسطرة قياسية، ومنشور.

وفقًا لشركة أبحاث السوق DataBridgeMarketResearch،ليزر قابل للضبطمن المتوقع أن ينمو السوق بمعدل نمو سنوي مركب قدره 8.9% خلال الفترة 2021-2028، ليصل إلى 16.686 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2028. وفي خضم جائحة كورونا، يتزايد الطلب على التطوير التكنولوجي في هذا السوق ضمن قطاع الرعاية الصحية، وتستثمر الحكومات بكثافة لتعزيز التقدم التكنولوجي في هذا القطاع. وفي هذا السياق، شهدت العديد من الأجهزة الطبية وأجهزة الليزر القابلة للضبط ذات المعايير العالية تحسينات ملحوظة، مما ساهم في دفع نمو سوق الليزر القابل للضبط.

من جهة أخرى، يُعدّ تعقيد تقنية الليزر القابل للضبط بحد ذاته عائقاً رئيسياً أمام نمو سوق الليزر القابل للضبط. فبالإضافة إلى تطور هذه التقنية، تُسهم التقنيات المتقدمة الجديدة التي تُقدمها مختلف الجهات الفاعلة في السوق في خلق فرص جديدة لنمو هذا السوق.

تقسيم السوق حسب النوع

بناءً على نوع الليزر القابل للضبط، فإن الليزر القابل للضبطليزرتم تقسيم السوق إلى ليزر قابل للضبط في الحالة الصلبة، وليزر قابل للضبط في الغاز، وليزر قابل للضبط في الألياف، وليزر قابل للضبط في السائل، وليزر الإلكترون الحر (FEL)، وOPO نبضي نانوثانية، وما إلى ذلك. في عام 2021، احتلت ليزرات الحالة الصلبة القابلة للضبط، بفضل مزاياها الأوسع في تصميم أنظمة الليزر، المركز الأول في حصة السوق.
استنادًا إلى التكنولوجيا، ينقسم سوق الليزر القابل للضبط إلى ليزرات ثنائية ذات تجويف خارجي، وليزر عاكس براغ الموزع (DBR)، وليزر التغذية الراجعة الموزعة (ليزر DFB)، ليزرات انبعاث السطح ذات التجويف الرأسي (VCSELs)، وأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)، وما إلى ذلك. في عام 2021، استحوذ مجال ليزرات الصمام الثنائي ذات التجويف الخارجي على أكبر حصة سوقية، والتي يمكنها توفير نطاق ضبط واسع (أكبر من 40 نانومتر) على الرغم من سرعة الضبط المنخفضة، والتي قد تتطلب عشرات المللي ثانية لتغيير الطول الموجي، مما يحسن استخدامها في معدات الاختبار والقياس البصرية.
يمكن تقسيم سوق الليزر القابل للضبط، بحسب الطول الموجي، إلى ثلاثة أنواع من النطاقات: أقل من 1000 نانومتر، ومن 1000 إلى 1500 نانومتر، وأكثر من 1500 نانومتر. وفي عام 2021، شهد قطاع 1000-1500 نانومتر نموًا في حصته السوقية بفضل كفاءته الكمية العالية وكفاءة اقترانه بالألياف الضوئية.
استنادًا إلى التطبيقات، يمكن تقسيم سوق الليزر القابل للضبط إلى مجالاتٍ تشمل التصنيع الدقيق، والحفر، والقطع، واللحام، والنقش، والاتصالات، وغيرها. في عام 2021، ومع نمو الاتصالات الضوئية، حيث يلعب الليزر القابل للضبط دورًا هامًا في إدارة الأطوال الموجية، وتحسين كفاءة الشبكات، وتطوير شبكات الجيل التالي من الألياف الضوئية، احتل قطاع الاتصالات الصدارة من حيث الحصة السوقية.
بحسب تقسيم قنوات البيع، يمكن تقسيم سوق الليزر القابل للضبط إلى قسمين: قسم تصنيع المعدات الأصلية (OEM) وقسم ما بعد البيع. في عام 2021، هيمن قسم تصنيع المعدات الأصلية على السوق، إذ يُعد شراء معدات الليزر من هذه الشركات أكثر فعالية من حيث التكلفة ويضمن أعلى مستويات الجودة، مما جعله الدافع الرئيسي لشراء المنتجات من هذا القسم.
بحسب احتياجات المستخدمين النهائيين، يمكن تقسيم سوق الليزر القابل للضبط إلى قطاعات الإلكترونيات وأشباه الموصلات، والسيارات، والفضاء، والاتصالات ومعدات الشبكات، والطب، والتصنيع، والتغليف، وغيرها. في عام 2021، استحوذ قطاع الاتصالات ومعدات الشبكات على الحصة السوقية الأكبر بفضل مساهمة الليزر القابل للضبط في تحسين ذكاء الشبكة ووظائفها وكفاءتها.
بالإضافة إلى ذلك، أشار تقرير صادر عن شركة InsightPartners إلى أن انتشار استخدام الليزر القابل للضبط في قطاعي التصنيع والصناعة يعود بشكل رئيسي إلى تزايد استخدام التكنولوجيا البصرية في الإنتاج الضخم للأجهزة الاستهلاكية. ومع نمو تطبيقات الإلكترونيات الاستهلاكية، مثل الاستشعار الدقيق وشاشات العرض المسطحة وتقنية الليدار، تزداد الحاجة إلى الليزر القابل للضبط في تطبيقات أشباه الموصلات ومعالجة المواد.
تشير شركة InsightPartners إلى أن نمو سوق الليزر القابل للضبط يؤثر أيضًا على تطبيقات استشعار الألياف الصناعية، مثل رسم خرائط الإجهاد ودرجة الحرارة الموزعة، وقياس الشكل الموزع. وقد أصبح رصد حالة الطيران، ورصد حالة توربينات الرياح، ورصد حالة المولدات من التطبيقات المزدهرة في هذا المجال. بالإضافة إلى ذلك، ساهم ازدياد استخدام البصريات الهولوغرافية في شاشات الواقع المعزز في توسيع نطاق حصة الليزر القابل للضبط في السوق، وهو اتجاه جدير بالاهتمام. فعلى سبيل المثال، تعمل شركة TOPTICAPhotonics الأوروبية على تطوير ليزر ثنائي أحادي التردد عالي الطاقة يعمل بالأشعة فوق البنفسجية/RGB لتطبيقات الطباعة الضوئية، والاختبار والفحص البصري، والتصوير الهولوغرافي.

تقسيم السوق الإقليمي

تُعدّ منطقة آسيا والمحيط الهادئ سوقًا رئيسيًا لاستهلاك وإنتاج الليزر، لا سيما الليزر القابل للضبط. أولًا، يعتمد الليزر القابل للضبط اعتمادًا كبيرًا على أشباه الموصلات والمكونات الإلكترونية (مثل ليزر الحالة الصلبة)، وتتوفر المواد الخام اللازمة لإنتاج حلول الليزر بوفرة في العديد من الدول الكبرى كالصين وكوريا الجنوبية وتايوان واليابان. إضافةً إلى ذلك، يُسهم التعاون بين الشركات العاملة في المنطقة في دفع نمو السوق. وبناءً على هذه العوامل، يُتوقع أن تُصبح منطقة آسيا والمحيط الهادئ مصدرًا رئيسيًا للواردات للعديد من الشركات التي تُصنّع منتجات الليزر القابل للضبط في أنحاء أخرى من العالم.