主なハイライト

ウルトラファストまたはウルトラショートパルスレーザーは、自動車、コンシューマーエレクトロニクス、医療機器などの産業において重要な製造ツールです。これは、より厳しい公差、向上した寸法精度、そして後処理ステップの排除といった利点があるためです。


• 産業は、加工精度のためにレーザーカット技術から超高速度レーザー技術に移行しており、製品の早期マーケティングを可能にしています。レーザー（通常はオシレーターおよびアンプの形態）設備は初期コストが高い傾向がありますが、プロセスの精度の向上により、運転コストと全体の生産時間が減少し、これが材料加工アプリケーションでの採用を促進しています。



ピコ秒およびフェムト秒のバリエーションで利用可能なこれらのレーザーは、医療および軍事機器製造セクターでも注目を集めています。例えば、カテーテルやステントはウルトラファストレーザーで作られています。地域ごとの医療機器に対するレーザーマーキングの義務も、ウルトラファストレーザーの需要が高まっている別の理由です。



• 消費者電子機器、自動車、ヘルスケア、ネットワーキングおよび通信、計算などの産業での技術の進歩は、小型で堅牢な電子デバイスの必要性を生み出しました。このようなポータブル電子機器は、部品の正確な寸法精度を要求します。これは、正確な寸法精度を持つ部品を開発するために必要な製造材料の需要を増加させると予想されています。


• さまざまな代替技術が利用可能であり、材料加工などの用途で広く使用されています。これは比較における製造の複雑さが低減されているためです。たとえば、さまざまな波長の高エネルギーUV放射を生成するエキシマレーザーは、マイクロ電子機器、医療、自動車、およびその他の産業用途などのマイクロ加工アプリケーションで広く使用されています。超高速レーザーは光学的に透明なポリマ材料を加工することができますが、コストの関係からエキシマレーザーがより多く使用されています。他の代替技術には、Qスイッチレーザー、連続波（CW）、ナノ秒パルスなどがあります。


• COVID-19パンデミックとその後の世界的なロックダウン制限は、産業活動に影響を与え、製造業の運営や供給チェーンを混乱させました。ロックダウンの他の影響には、製造プロセスで使用される原材料の不足、労働力の不足、最終製品の生産コストが膨らみ予算を超える可能性のある価格の変動、輸送の問題などが含まれます。

家電からの需要は大幅な成長が期待されています

• 電子機器製造セグメントは、非常にダイナミックなセクターです。このセクターは主に、消費者電子機器セクターからの需要の増加と急速な技術革新によって推進されています。このため、OEMは市場に新しい製品を継続的に投入する必要があります。消費者電子機器の提供者は、コスト削減、ボリュームへの時間短縮、品質、市場投入までの時間短縮、柔軟性などの利点を提供する電子機器メーカーに大きく依存しています。消費者技術協会によると、アメリカ合衆国の消費者技術の売上は7.5%増加し、最近では4870億米ドルに達しました。

さらに、アメリカ合衆国における消費者向け電子機器（CE）の小売収益は着実に増加しています。消費者技術協会によると、アメリカの消費者向け電子機器の小売販売は2022年末までに5050億米ドルに達する見込みです。さらに、スマートフォンは消費者向け電子機器セクターで最も多くの小売収益を生み出し、2022年には747億米ドルの収益を記録しました。
最近の市場での電子機器のほとんどは、小型化されており、部品がますます小さな形状に収まるように、より厳密な寸法公差が求められています。このことが超高速レーザー市場の成長を促進しています。電子製造プロセスでは、より小さな部品の特徴の検査と精度の向上が必要です。
手持ち電子機器でのフェムト秒レーザーの応用が増加しています。携帯電話、メモリーチップ、マイクロプロセッサ、ディスプレイパネルは、非常に低い厚さと最小限の特徴を持つさまざまな材料で構成された非常に高度なコンポーネントです。これらのコンポーネントは、高精度かつ高度な製造プロセスを必要とし、大量に経済的に生産する能力が求められます。

• 非常に短いパルス時間のため、超高速レーザーは熱生成なしに熱的マイクロ加工を可能にします。高度なディスプレイ修理プロセスでの使用の増加により、高速でコンパクト、多波長の超高速レーザーの新しい世代が生まれました。


• 例えば、Spark Lasersという超高速レーザーメーカーは、高エネルギーのコンパクトな超高速レーザー「DIADEM」を提供しており、短いフェムト秒パルス幅で30Wの出力で40µJを超えるエネルギーを提供し、最大1MHzで動作します。このレーザーは要求の厳しい電子機器製造や埋め込み型医療機器向けに設計されています。


• いくつかの産業プロセスは、超高速レーザー加工の高精度を活用しています。これには、30nmごとのパルスでの精密なアブレーション速度が日常的に達成される選択的層アブレーションや、2μm未満の切断幅での高精度薄膜トランジスタ電極切断が含まれます。これらのプロセスでは、サンプルに対して均一でフラットトップ形状のビームを変形させて届けるための高度で柔軟なビーム整形技術の開発が必要です。サイズは2μmまでです。

アムプルチュード・グループのような企業は、タンゴール UV、タンジェリン、ユージャなどの消費者向け電子機器用のフェムト秒レーザーを幅広く提供。これらの製品は、品質重視の結果の新しい標準である光学技術を含んでいます。高い繰り返し率とピーク対平均電力比を提供しており、PCB、半導体の操作、柔軟な電子材料、ガラス切断など、あらゆる材料で比類のない精度で作業を行うことができます。

ウルトラファストレーザー市場は、自動車および電子産業におけるフェムト秒ファイバーレーザーへの需要の増加により、アジア太平洋地域で著しい成長を遂げています。この地域は、特に日本や中国などの国々において、技術革新や多くの電子機器OEMのため、予測期間中に大幅に成長すると期待されています。
アジア太平洋地域は、Thorlabs Inc.、Wuhan Huaray Precision Laser Co. Ltd、Amplitude Laserなど、多くの市場プレーヤーがいるレーザー技術開発の確立されたリーダーです。製品の提供は、市場プレーヤーが利益を最大化し、競争上の優位性を獲得するための取り組みの一つであり、同時にますます高まる高性能な超高速レーザー装置に対する需要を満たすものです。企業は、防衛および医療サービスの製造に対する政府の取り組みの増加に伴い、多様な産業向けに超高速レーザーを開発しました。

• 産業用途には、機械から航空宇宙機器に至る産業製品の製造に使用される超高速レーザーが含まれます。産業分野における超高速レーザーは、硬化のための加熱、溶接やクラッディングのための溶融、掘削や切断のための材料除去に使用されます。材料製造のためのフェムト秒レーザー加工が注目を集めています。表面処理において、超高速レーザーは業界標準となっています。

アジア太平洋地域での超高速レーザーの需要を高めている重要な要因は、多くの製造ユーティリティと製品の品質及び正確性への増加する焦点です。さらに、製造業は、産業および消費者製品の需要の高まりにより、アジア経済において顕著な産業の一つです。
いくつかの支援要因、研究資金、機器購入資金、契約などが、地域における超高速レーザーの需要を促進しています。最近、ChromacityはPhotonteckと契約を結び、中国での超高速レーザーの供給と販売を行うことになりました。Photonteckは、Chromacityの定常波長フェムト秒レーザーおよび画像化やセンシング用途向けのピコ秒光パラメトリックオシレーター（OPO）を推進します。

超高速レーザー産業の概要

2022年2月、ジェノプティックはアクレテックとの戦略的パートナーシップを発表しました。両社は経済的および技術的な強みを結集し、2022年2月1日から日本全体の産業に付加価値をもたらします。これにより、ジェノプティックはもう一つの強力な販売パートナーを得ました。
2022年1月、Light ConversionはCRONUS-2PおよびCRONUS-3Pを発表しました。これらは顕微鏡専用のフェムト秒レーザー光源であり、機能的神経イメージング、オプトジェネティクス、および中間繰り返しレートの三光子励起と高速高繰り返しレートの二光子イメージングを使用した深部イメージングなどに応用されています。

• 1 イントロダクション

  • 1.1 調査の前提条件と市場の定義

  • 1.2 本調査の範囲

• 2 調査手法

• 3 エグゼクティブサマリー

• 4 市場についての洞察

  • 4.1 市場概要

  • 4.2 業界バリューチェーン分析

  • 4.3 業界魅力度 - ポーターのファイブフォース分析

    • 4.3.1 新規参入の脅威

    • 4.3.2 買い手の交渉力

    • 4.3.3 サプライヤーの交渉力

    • 4.3.4 代替品の脅威

    • 4.3.5 競合・競争状況の激しさ

  • 4.4 Covid-19インパクト評価

• 5 市場ダイナミクス

  • 5.1 市場の促進要因

    • 5.1.1 寸法精度の向上が求められている

    • 5.1.2 超高速レーザーの導入を促進する政府の義務化

  • 5.2 市場の抑制要因

    • 5.2.1 製造の複雑さが市場成長を阻む

• 6 市場セグメンテーション

  • 6.1 レーザータイプ別

    • 6.1.1 固体レーザー

    • 6.1.2 ファイバレーザー

  • 6.2 エンドユーザー別

    • 6.2.1 コンシューマーエレクトロニクス

    • 6.2.2 医療

    • 6.2.3 自動車

    • 6.2.4 航空宇宙・防衛

    • 6.2.5 リサーチ

  • 6.3 パルス持続時間

    • 6.3.1 ピコ秒

    • 6.3.2 フェムトセカンド

  • 6.4 用途別

    • 6.4.1 マテリアルプロセッシングとマイクロマシニング

    • 6.4.2 メディカル＆バイオイメージング

    • 6.4.3 その他の用途（研究関連用途）

  • 6.5 地域別

    • 6.5.1 北米

    • 6.5.2 ヨーロッパ

    • 6.5.3 アジア太平洋

    • 6.5.4 ラテンアメリカ

    • 6.5.5 中東・アフリカ

• 7 競合情勢

  • 7.1 企業プロファイル

    • 7.1.1 Amplitude Group

    • 7.1.2 Coherent Inc

    • 7.1.3 Ekspla (EKSMA group)

    • 7.1.4 MKS Instruments Inc. (Newport Corp. and Femtolasers Productions)

    • 7.1.5 JENOPTIK Laser GmbH

    • 7.1.6 TRUMPF Group

    • 7.1.7 Novanta (Laser Quantum Ltd.)

    • 7.1.8 Lumentum Holdings

    • 7.1.9 Aisin Seiki (IMRA America Inc.)

    • 7.1.10 IPG Photonics

    • 7.1.11 NKT Photonics

    • 7.1.12 Light Conversion Ltd

• 8 投資分析

• 9 市場の展望

The Ultrafast Lasers Market size is estimated at USD 2.44 billion in 2024, and is expected to reach USD 4.71 billion by 2029, growing at a CAGR of 14.09% during the forecast period (2024-2029).

The COVID-19 outbreak and the consequent lockdown restrictions worldwide affected industrial activities. Many industries witnessed a disruption in supply chain and manufacturing operations worldwide. Some other effects of lockdown include a lack of availability of raw materials used in the manufacturing process, labor shortages, fluctuating prices that could cause the production of the final product to inflate and go beyond budget, shipping problems, and others.

Key Highlights

• Ultrafast or ultrashort pulse lasers are critical manufacturing tools across industries, such as automobile, consumer electronics, and medical devices, due to advantages like tighter tolerances, enhanced dimensional accuracy, and elimination of post-processing steps.
• Industries move from laser-cut technology to ultrafast laser technology for machining accuracy, enabling earlier marketing of their products. Although laser (usually in the form of oscillators and amplifiers) equipment tends to have high initial costs, the improvement in process precision decreases the operating cost and overall time for production, which drives its adoption in material processing applications.
• Available in the picosecond and femtosecond variants, these lasers also gain traction in the medical and military equipment manufacturing sectors. For instance, catheters and stents are made with ultrafast lasers. Mandates for laser marking for medical devices across regions are another reason for the growing demand for ultrafast lasers.
• Technological advancements in industries such as consumer electronics, automobiles, healthcare, networking and telecom, and computing created the need for small and robust electronic devices. Such portable electronic equipment demands precise dimensional accuracy for components. This is expected to augment the demand for the fabrication materials needed to develop components with precise dimensional accuracy.
• Various alternate technologies are available and widely used for applications, such as material processing, owing to the reduced manufacturing complexities involved in the comparison. For instance, Excimer lasers, which produce high-energy UV radiation in various wavelengths, have been widely used for micromachining applications such as microelectronics, medical, automotive, and other industrial applications. Although ultrafast lasers can process optically transparent polymer materials, excimer lasers are more used owing to the costs involved. Other alternative technologies include Q-switched lasers, continuous wave (CW), nanosecond pulsed, among others.
• The COVID-19 pandemic and the subsequent lockdown restrictions around the globe impacted industrial activities, disrupting manufacturing operations and supply chains around the globe. Some other effects of lockdown include a lack of availability of raw materials used in the manufacturing process, labor shortages, fluctuating prices that could cause the production of the final product to inflate and go beyond budget, shipping problems, and so on.

Ultrafast Lasers Market Trends

Demand from Consumer Electronics is Expected to Witness Significant Growth

• The electronics manufacturing segment remains a highly dynamic sector. The sector is primarily driven by the increasing demand from the consumer electronics sector and fast-paced technological developments, which pressure OEMs to continuously introduce new products in the market. Consumer electronics providers largely depend on electronic manufacturers that offer benefits, such as cost savings, reduced time-to-volume, quality, reduced time-to-market, and flexibility, to provide their products in the market. According to Consumer Technology Association, Consumer Technology Sales in the United States increased by 7.5% and reached USD 487 billion recently.
• Further, Consumer electronics (CE) retail revenue in the United States is steadily increasing. According to the Consumer Technology Association, consumer electronics retail sales in the United States will reach USD 505 billion by the end of 2022. Furthermore, smartphones generated the most retail revenue in the consumer electronics sector, accounting for USD 74.7 billion in revenue in 2022.
• Most of the electronic devices in the market nowadays are miniaturized and demand tighter dimensional tolerances so that the components can fit inside ever-smaller form factors, driving the growth of the ultrafast laser market. The electronic manufacturing process needs the inspection of the tinier component features and improved accuracy.
• A growing application for femtosecond lasers is in the field of handheld electronics. Mobile phones, memory chips, microprocessors, and display panels are incredibly sophisticated components comprising various materials, multiple layers of extremely low thicknesses, and minimal features. These components require high-precision and advanced manufacturing processes and the ability to be economically produced in large quantities.
• Due to the very short pulse duration, ultrafast lasers enable thermal micromachining without any heat generation. Their increasing use in the advanced display repair process has led to a new generation of high-speed, compact, multi-wavelength ultrafast lasers.
• For instance, Spark Lasers, an Ultrafast lasers manufacturer, offers DIADEM, a compact, high-energy ultrafast laser for advanced micro-machining applications with short femtosecond pulse widths that deliver over 40µJ at 30W and up to 1MHz. This laser has been designed for demanding electronics manufacturing and implantable medical devices.
• Several industrial processes are taking advantage of the high precision of ultrafast laser processing. This includes selective layer ablation, where ablation rates as precise as 30nm per pulse are routinely achieved, and high-precision thin-film transistor electrode cutting, which has a cutting width smaller than 2μm. These processes require developing advanced and flexible beam shaping techniques, allowing the delivery of uniform, flat-top beams with variable shapes to the sample and sizes as small as 2μm 2μm.
• Players like Amplitude Group offer a range of femtosecond lasers for the consumer electronics, such as Tangor UV, Tangerine, and Yuja. These products include optical technology, the new standard for quality-driven results. They offer high repetition rates and peak-to-average power ratio; they can perform on any material with unparalleled precision, whether PCB, operations on semiconductors or flexible electronic materials, glass-cutting, and many others.

Asia Pacific is Expected to Hold a Significant Market Share

• The Ultrafast Laser market has seen significant growth in Asia-Pacific due to augmented demand for femtosecond fiber lasers in the automotive and electronics industries. This region, especially in countries such as Japan and China, is expected to grow considerably during the forecast period due to technological advancements and many electronics OEMs.
• The Asia-Pacific is an established leader in laser technology development with many market players, such as Thorlabs Inc., Wuhan Huaray Precision Laser Co. Ltd, Amplitude Laser, and others. The product offerings are one of the initiatives being taken by the market players for maximizing profit and gaining a competitive edge while fulfilling the ever-rising demand for enhanced ultrafast laser equipment. Companies have developed ultrafast lasers for myriad industrial applications due to increasing government initiatives for manufacturing defense and medical services.
• The industrial application includes ultrafast lasers for manufacturing industrial products ranging from machines to aerospace equipment. Ultrafast laser in the industrial domain is used in heating for hardening, melting for welding and cladding, and removing material for drilling and cutting. Femtosecond laser processing for material manufacturing is gaining traction. For surface processing, ultrafast lasers have become an industry standard.
• Many manufacturing utilities and an increasing focus on product quality and accuracy are significant factors fueling the demand for ultrafast lasers in Asia- Pacific. Moreover, manufacturing is one of the prominent industries in the Asian economy due to the rising need for industrial and consumer products.
• Several supportive factors, including research funding, equipment purchase funding, and agreements, drive the demand for ultrafast lasers in the region. Recently, Chromacity signed a deal with Photonteck to supply and distribute their ultrafast lasers in China. Photonteck will promote Chromacity's range of fixed wavelength femtosecond lasers and picosecond optical parametric oscillators (OPO) for imaging and sensing applications.

Ultrafast Lasers Industry Overview

The Ultrafast Laser market is highly competitive due to multiple players. The market appears to be moderately concentrated. Vendors in the market are involved in new product rollouts with significant R&D investments and partnerships that significantly boost the market growth. In addition to technological investments, companies have acquisitions as their growth strategy. The market consists of laser/photonic giants, such as Coherent, Trumpf, Jenoptik, and Lumentum.

• In February 2022, Jenoptik announced its strategic partnership with Accretech. The companies combined economic and technological strengths to create added value for the entire Japanese industry from February 1, 2022. Jenoptik thus gained another strong distribution partner.
• In January 2022, Light Conversion launched CRONUS-2P and CRONUS-3P microscopy-dedicated femtosecond laser sources covering. Its applications include functional neuroimaging, optogenetics, and deep imaging using medium-repetition-rate three-photon excitation and fast high-repetition-rate two-photon imaging.

Additional Benefits:

• The market estimate (ME) sheet in Excel format
• 3 months of analyst support

• 1 INTRODUCTION

  • 1.1 Study Assumptions and Market Definition

  • 1.2 Scope of the Study

• 2 RESEARCH METHODOLOGY

• 3 EXECUTIVE SUMMARY

• 4 MARKET INSIGHTS

  • 4.1 Market Overview

  • 4.2 Industry Value Chain Analysis

  • 4.3 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis

    • 4.3.1 Threat of New Entrants

    • 4.3.2 Bargaining Power of Buyers

    • 4.3.3 Bargaining Power of Suppliers

    • 4.3.4 Threat of Substitute Products

    • 4.3.5 Intensity of Competitive Rivalry

  • 4.4 Assessment of the Impact of COVID-19 on the Market

• 5 MARKET DYNAMICS

  • 5.1 Market Drivers

    • 5.1.1 Need for Enhanced Dimensional Accuracy

    • 5.1.2 Government Mandates Promoting Adoption of Ultrafast Lasers

  • 5.2 Market Restraints

    • 5.2.1 Manufacturing Complexities Challenge the Market Growth

• 6 MARKET SEGMENTATION

  • 6.1 By Laser Type

    • 6.1.1 Solid State Laser

    • 6.1.2 Fiber Laser

  • 6.2 By End-User

    • 6.2.1 Consumer Electronics

    • 6.2.2 Medical

    • 6.2.3 Automotive

    • 6.2.4 Aerospace and Defense

    • 6.2.5 Research

  • 6.3 By Pulse Duration

    • 6.3.1 Picosecond

    • 6.3.2 Femtosecond

  • 6.4 By Application

    • 6.4.1 Material Processing And Micromachining

    • 6.4.2 Medical And Bioimaging

    • 6.4.3 Other Applications (Research-related applications)

  • 6.5 By Geography

    • 6.5.1 North America

    • 6.5.2 Europe

    • 6.5.3 Asia-Pacific

    • 6.5.4 Latin America

    • 6.5.5 Middle East and Africa

• 7 COMPETITIVE LANDSCAPE

  • 7.1 Company Profiles

    • 7.1.1 Amplitude Group

    • 7.1.2 Coherent Inc

    • 7.1.3 Ekspla (EKSMA group)

    • 7.1.4 MKS Instruments Inc. (Newport Corp. and Femtolasers Productions)

    • 7.1.5 JENOPTIK Laser GmbH

    • 7.1.6 TRUMPF Group

    • 7.1.7 Novanta (Laser Quantum Ltd.)

    • 7.1.8 Lumentum Holdings

    • 7.1.9 Aisin Seiki (IMRA America Inc.)

    • 7.1.10 IPG Photonics

    • 7.1.11 NKT Photonics

    • 7.1.12 Light Conversion Ltd

• 8 INVESTMENT ANALYSIS

• 9 FUTURE OF THE MARKET