光変調器市場は、2023年に290億6000万米ドルとなり、2023-2033年の期間に、CAGR 6.83％を記録すると予測されている。

コビット19のパンデミックの中、世界最大の投資家は、データエコノミーを後押しするための資金需要が高いとして、デジタルインフラ市場に注目している。ハイパースケールコンピューティングの成長により、世界的にデータセンターへの投資意欲が高まっています。通信、サーバー、その他多くの電子システムは、ネットワークやインターネットのバックボーンを形成している高速シリアルトランシーバと光変調器に依存しています。

トランジスタが電子信号のスイッチであるように、電気光学変調器は光信号のスイッチとして機能する。光通信は主に光を使うので、変調器の機能は、光ファイバー上に2値信号を送る光をオン・オフすることである。

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今日の長距離・中距離通信ネットワークは、主に光ファイバー回線に依存しており、電気信号を近赤外線変調光に符号化することは、従来は個別の電気光学変調器によって実現されていた必須の機能である。しかし、情報伝達の短距離化が急速に進むとともに、マイクロエレクトロニクスの銅配線がボトルネックになることが予想されるため、代替フォトニック材料としてシリコンが注目されています。

これは、エネルギー効率に優れ、超高速で、小さなフットプリントの光ネットワーク・オン・チップによって、急速に高まる高帯域幅技術への要求に応えることができ、かつコスト効率に優れているという理由からです。その結果、ゲルマニウムなどの相補型金属酸化物半導体と互換性のある材料が組み合わされ、最近ではシリコンにグラフェンを含めることで広帯域の電気吸収型変調器が可能になりました。

光ネットワーキングと光通信は急速なペースで進化しており、このことは市場の主要ベンダーの収益が堅調な伸びを示していることからも明らかです。企業は、光変調器とネットワークの高度なモデルの開発に多額の投資を行っており、スピードが最も重要視される世代において、より高いデータ転送を促進することができます。

高性能サーバー、コンピューター、ネットワークストレージシステムによるデータ転送の急増も、シームレスで高速なデータフローを保証する光ファイバーへの強い需要を生み出しています。世界的なインターネットトラフィックの急増、FTTHへの移行、スマートシティの増加、モノのインターネット（IoT）の実装の増加、自律走行車の出現、ネットワーク上のデータセンターのトラフィックの増加、通信用光スイッチファブリックなどの要因は、それによって光変調器の需要を煽っているのである。

主な市場動向

光通信は大きな市場成長を維持すると予想される

今日、データ伝送速度の向上に対する需要が急増しており、光ファイバーチャネルのスペクトル効率を向上させることが大きな課題となっています。より高いスペクトル効率を達成するためには、高度な符号化変調方式を利用することが不可欠です。このことは、電気通信業界の進歩と相まって、光通信における光変調器の採用を増加させました。光ファイバーは、長距離の高速通信を目的として開発されましたが、他の様々な産業・商業分野でも発展しており、フォトニック技術の応用可能性を広げています。

さらに、世界的な光ファイバーネットワークの出現により、ニオブ酸リチウム変調器のサイズ、性能、消費電力は、通信事業者にとって考慮すべき重要な要素となっています。特に、データセンターと基地局は、通信業界全体で最大の電力使用者になると予測されています。

通信における光ファイバの広範な使用は、より高い性能と速度への要求の高まりによって後押しされており、光ファイバが他のいくつかの応用的文脈におけるアプリケーションのベースであることからも、光技術の明るい将来を予測しています。ワイヤーテックワールドによると、2016年に30億ドルで、2021年に、ケーブル、ファイバーセンサーやコネクタの世界市場は、2033年以内に90億の予想で、約50億に達するだろう、通信部門、光ファイバは、その後非常に多様なアプリケーションに提案されている野望を持つ。

より高速なデータレート、優れたスイッチング技術、トラフィックパターンに応じて動的に自動調整でき、同時にコスト効率の高い、よりインテリジェントなネットワークアーキテクチャの要件をサポートするために、光変調器は重要な役割を果たすことができます。この傾向は今後も続くと予想され、実験室ですでに達成されたブレークスルーが実用化され、光ファイバー通信の新世代につながるでしょう。

北米が重要な市場シェアに貢献

通信会社による5G/LTEインフラへの投資増は、この地域の業界で光変調器の需要を促進する重要な要因の1つである。これらの企業は、5G/LTEインフラストラクチャを加速するための取り組みを行っている。

米国で5Gの潜在能力を完全に引き出すことは、ネットワークの奥深くまでファイバを延長することに大きく依存する。しかし、ファイバー配備の需要や潜在的な経済効果にもかかわらず、米国では現在、イノベーションと経済成長のペース向上に必要な帯域幅の前進を実現するためのアクセスネットワークにおけるファイバー密度が不足しているのが現状です。

北米地域では、クラウドベースの企業向けアプリケーションが盛んです。クラウドベースのソリューションは、ホスト環境で機能するためにインターネット接続に依存しており、5Gによってはるかに高速なインターネット速度が可能になれば、接続体験がさらに向上するでしょう。

さらに、FTTX協議会は、5Gのインフラから最大限の利益を得るためには、現在敷設されている光ファイバー網の8倍の広さが必要になると述べています。さらに、トラフィックの89%以上が光ファイバーネットワークに依存するのに対し、モバイルネットワークに依存するのはわずか11%に過ぎないと述べています。

さらに、モバイルブロードバンドの急速な普及と、クラウドコンピューティングと組み合わせたビッグデータ分析の増加が、北米地域における新しいデータセンター基盤の需要を高める要因の1つとなっています。また、この地域には相当数のデータセンターが存在します。複数の企業がハードウェアからソフトウェアベースのサービスに切り替えつつあり、データセンター設置のための対応可能な市場であると予想されます。さらに、クラウドシーンによると、米国には2500以上のデータセンターがあり、カナダには250以上のデータセンターがあります。

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競合状況

光変調器市場は非常に細分化されており、いくつかの主要なプレーヤーで構成されています。大手企業は、技術の革新と研究開発への投資に注力しています。コラボレーション、ジョイントベンチャー、M&Aなどのビジネス戦略により、OMM企業は市場での競争力を維持しています。多くの組織は、顧客を引き付けるために現在のポートフォリオをアップグレードすることを信じています。最近の市場の動きをいくつか紹介する。

2020年1月-レーザ光学とサブシステムのプレーヤー、II-VI Incorporatedは、材料加工で独自の結晶技術超高速レーザをベースにした電気光学変調器の導入を発表した。製造部門の効率化を図るための継続的な取り組みにより、材料加工のスループットを高速化できる次世代レーザーシステムの需要に拍車がかかっています。当社の光変調器は、超高速レーザーを用いて、高度に制御されたエネルギーパルスを高速に発生させ、スクライビング、ドリル、マーキングなどの精密加工を高速に行うことを可能にするものである。