编者按：本文来自微信大众号“MEMS”（ID：MEMSensor），作者麦姆斯咨询殷飞，36氪经授权发布。
光子学是研讨并运用光子特性的一个物理学分支，因而，光子学商场由很多依据光技能的独立但相关的商场组成。光子学商场规模巨大且不断增加，全体商场规模到2023年估计将挨近8000亿美元。其商场成功的原因在于，依据光的技能在现代生活中的方方面面都发挥着关键作用，例如电信、数据存储、医疗确诊、自动驾驶、绿色动力、农业以及工业等。
据麦姆斯咨询介绍，光子学商场从全体上来看，激光器、探测器、传感器和成像器材细分商场估计在未来几年内的增加率最高。本文将重视光子学工业的六个重要细分商场，别离探求其间短期内的驱动要素、增加和机会。
光子集成电路（PIC）
光子集成电路（PIC）触及的资料很多，包含硅（Si）、磷化铟（InP）、二氧化硅（SiO2）、铌酸锂（LinBo3）、氮化硅（SiN）、聚合物或玻璃，而且需求依托定制的制作工艺渠道。与传统光学器材比较，PIC的优势包含：尺度更小的光学芯片、更高的数据速率、更低的功耗、更低的比特数据本钱和更高的可靠性，推进了其蓬勃开展。PIC的最大需求商场来自通讯网络和数据中心互联（或称DCI），以及行将推出的5G无线技能、轿车或医疗传感器等新运用。从资料来看，InP是最常用的资料，但Si增加更快。
依据InP的光子集成电路运用纵览
资料来历：《磷化铟晶圆和外延片商场-光子和射频运用》
依据PIC的收发器首要资料为硅光子和InP，全体商场规模将从2018年约40亿美元增加到2024年的190亿美元，出货量从3000万个增加到约1.6亿个。其间，硅光子商场的复合年增加率最高，达44.5%，将从2018年的约4.55亿美元（相当于130万个）增加到2024年的约40亿美元（相当于2350万个）。
PIC商场的首要厂商包含：Finisar、TE Connectivity、Hewlett-Packard、Neophotonics、Luxtera、Avago Technologies、JDS Uniphase、Alcatel-Lucent、Intel、Infinera和Agilent等。2018年，Lumentum以约18亿美元收买了Oclaro。这两家职业领导者的专业技能堆集，估计将为光纤组件、高速通讯模块和3D传感商场带来一位更万能的竞赛者。
光子集成电路（PIC）资料体系总览
资料来历：《硅光子和光子集成电路技能和商场-2019版》
激光二极管
激光二极管是直接将电能转换为光的半导体器材。因为激光二极管在工作中，电子的能量改变进程只触及两个能阶，没有直接带隙形成的能量丢失，所以功率相对高。除了功率高，激光二极管还具有体积小、寿命长的长处，批量出产的产品单价低于1美元。现在，激光二极管类型首要有单异质结（SH）、双异质结（DH）和量子阱（QW），商场上的产品能供给从紫外光到长波红外光的各种波长：中心波长由器材结构和半导体资料决议。
激光二极管运用包含工业切开和焊接、光纤通讯、激光指示器、光学读取/记载设备、激光打印机、增材制作、激光扫描、医疗、测距、轿车前灯以及包含激光雷达（LiDAR）在内的自动驾驶运用等。工业运用是激光二极管的首要商场。虽然激光体系早在制作业完成互联操控之前就已经在工厂中运转，现在，激光器已经成为互联制作或工业4.0的中心。
激光二极管范畴的首要竞赛厂商包含：Coherent、IPG Photonics、Eagleyard、Osram、Trumpf、Jenoptik、Toptica、Trioptics、Hamamatsu、Laser Components和Lumics等。
激光二极管商场预测：2029年全球激光二极管商场将增加到约120亿美元
资料来历：《激光二极管和直接二极管激光器-2019版》
光子传感器
光子传感器是将光转换为电信号的器材。它们被广泛用于激光雷达、雷达、激光诱导荧光、量热法、闪耀检测、光谱学、生物荧光检测、太阳能和风能、自动驾驶轿车、机器视觉、光网络、医疗确诊和自动化制作等范畴。
跟着“工业4.0”和智能制作的提出和开展，对互联、人工智能（AI）和速度的需求，使光子传感器的运用激增。Hamamatsu Photonics看到了这一范畴的机会，并正在建造一座新工厂，以满意其光电半导体模块产品不断增加的商场需求。
光子传感器商场的首要厂商包含：Hamamatsu、Omron、STmicroelectronics、ON Semiconductor、Samsung、Sony、Keyence、Pepperl + Fuchs以及Laser Components和Prime Photonics等。估计，光子传感器商场将以14%的复合年增加率增加。
无损检测
依据美国无损检测协会的界说，无损检测是在不损坏部件或体系运用的前提下，检测或评价资料、组件的不连续性或特性差异的进程。
据麦姆斯咨询报导，2017年无损检测设备商场规模为23.8亿美元，估计到2025年将增加至47.2亿美元，2017年~2025年期间的复合年增加率（CAGR）为9.0%。
无损检测商场的应战包含缺少娴熟的专业人员，以及自动化测验设备的高本钱。另一方面，新式经济体的基础设施开展以及对无损检测设备的运用，为无损检测工业带来了巨大的增加机会。
无损检测已广泛用于各个职业，包含轿车运送以及动力和电力等。因为全球轿车需求和出产的增加，2017年~2025年期间，估计轿车和运送运用的无损检测商场复合年增加率最高，可达10.6%。动力和电力运用占2017年无损检测总商场份额的近三分之一，并将在2025年坚持其领导地位，首要是因为发电厂及相关测验设备的数量持续增加。无损检测也被用于可再生动力范畴，这是一个机会丰厚的新范畴。
无损检测商场的首要厂商包含：Olympus Corporation、Intertek Group Plc、SGS SA、Teledyne Dalsa、Ashtead Technology、General Electric、Sonatest、Zetec、YXLON International、Mistras Group和Magnaflux Corporation等。
脑成像
跟着脑损伤和脑癌发病率的上升，人口老龄化面对的阿尔茨海默症危险进步，以及对人类认知功用和人类行为的研讨重视，对脑成像的需求也在持续增加。与脑成像需求增加相一致的是图画技能的敏捷开展。到2029年末，脑成像体系商场规模估计将到达70亿美元，复合年增加率约为7%。
功用性磁共振成像（fMRI）、功用性近红外光谱技能（fNIR）和正电子发射型计算机断层显像（PET）是脑成像商场的抢先光学技能。fMRI运用血氧水平依靠（BOLD）比照，反映出脑安排部分活动功用。PET经过打针放射性同位素，参加人体的代谢进程，放射性同位素在体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后发生明晰的图象。fNIR与fMRI相同，也是一种依靠BOLD比照的成像办法。不过，它比fMRI本钱更低，更便携，但在丈量皮质活动的深度方面受到限制。
脑成像体系被用于确诊和外科手术。MRI引导的神经外科融化技能可用于深部脑影响，以及肿瘤和病变的激光融化医治。估计该商场到2026年期间将以4.5%的复合年增加率增加，商场总规模到达56亿美元。
脑成像体系商场的首要厂商包含：Koninklijke Philips N.V.、General Electric、Canon Medical Systems Corporation、EB Neuro S.p.A.、MinFound Medical Systems、Neurosoft、Medtronic、Nihon Kohden、Hitachi Medical、Elekta和Siemens AG等。
夜视
夜视首要用于安防监控、军事、轿车、个人视觉体系（PVS）和消防等。运用的技能包含热成像、图画增强以及传感器交融技能。图画增强进步了从近红外到长波红外波段的可见度。传感器交融技能生成图画的电子格局，传输到中心体系进行信息搜集和辨认。
跟着易用性的进步和本钱的下降，夜视也被用于许多消费类运用，例如家庭安全和监控体系，野外活动以及夜间拍摄等。野外消费类运用商场局势喜人，也是全球红外商场的重要贡献者。个人视觉体系首要包含便携式双目夜视镜、单目夜视镜和瞄准器，它们被广泛用于鸿沟巡查、法律，以及日益增加的野外消费类运用，例如山地运动和打猎等。
依据Yole近期发布的《非制冷红外成像仪和探测器技能及商场趋势-2019版》陈述，受敏捷扩张的商用商场推进，非制冷红外成像仪估计在2018~2024年期间出货量的复合年增加率（CAGR）可达15.8%。
该商场的首要厂商包含FLIR systems、Lynred、SEEK Thermal、Excelitas、Nicera、Murata、Melexis以及Heimann等。
