量子级联激光市场

市场定义

量子级联激光器（QCL）是一种半导体激光器，在电磁频谱的中部红外范围内发出光。与依靠电子孔重组的传统半导体激光器不同，QCLS使用一系列量子孔通过电子间过渡产生光子。市场着重于QCL设备和技术的开发，生产和销售。

量子级联激光市场概述

全球量子级联激光市场的价值在2024年的价值为4.563亿美元，估计在2025年的价值为4.744亿美元，到2032年的价值为6.482亿美元，在2025年至2032年以4.56％的复合年增长率增长。

市场的增长是由光子整合的进步驱动的，在光子整合中，多个QCL的整体整合增强了紧凑性，性能和可伸缩性，从而使QCL系统更具成本效益和商业上的可行性。

关键亮点

1. 2024年，量子级联激光行业的价值为4.563亿美元。
2. 从2025年到2032年，市场预计将以4.56％的复合年增长率增长。
3. 北美在2024年的市场份额为36.55％，估值为1.668亿美元。
4. 分布式反馈激光细分市场在2024年获得了1.831亿美元的收入。
5. 预计到2032年，C-Mount细分市场预计将达到2.864亿美元。
6. 脉冲细分市场在2024年的市场为54.32％。
7. 预计在预测期内，医疗和医疗保健领域的复合年增长率为5.93％。
8. 预计在预测期内，亚太地区的复合年增长率为5.44％。

在量子级联激光器中运行的主要公司行业是Thorlabs，Inc。，Hamamatsu Photonics K.K.，Mirsense，Emerson，Block Engineering，Wavelength Electronics，Inc。，Leonardo Drs，Inc。，Alpes Lasers，Alpes Lasers，Nanoplus纳米系统和纳米纳米系统和技术GMBH，GMBH，Adtech Optics，Adtech Optics，Adtech Optics，Frankfurt Laser Company and Sacherechniknikniknikniknikniknikniknikniknikniknikn。

市场对跨行业的先进红外传感和光谱技术的需求不断增长，目睹了稳定的增长。 QCL提供高精度，波长可调性和紧凑的设计，使其非常适合环境监测，工业过程控制，医疗诊断和防御应用。

连续的技术进步正在增强其性能，效率和整合潜力。对微型传感器和宽带红外资源的兴趣日益增加，进一步支持市场的扩张，持续的研究增强了其在下一代光学和量子技术中的作用。

市场驱动力

光子整合的进步

量子级联激光市场的主要增长动力是光子整合技术的进步。多个QCL在单个芯片上的整体集成可以使紧凑，高性能和可扩展的激光系统。单片整合是指在一个连续的半导体晶体中制造所有激光组件，从而简化了制造，增强了光学对齐并提高了可靠性。

这项创新降低了系统的复杂性，大小和成本，同时可以在光谱，气体传感和通信方面进行更广泛的部署。对便携式和多功能红外设备的需求不断增长，这进一步推动了适用于质量生产的基于芯片级QCL解决方案的开发。

• 2025年4月，慕尼黑技术大学的研究人员展示了第一个中红外光子集成电路（PIC）具有单层整合和光学耦合量子级联激光器（QCLS）。这个里程碑可以开发紧凑，宽带中红色激光源，支持光谱，气体传感和光学通信中的高性能应用。

市场挑战

高生产成本

量子级联激光市场的一个主要挑战是高生产成本，这是由于需要精确制造，复杂的外延增长和复杂的整合过程而驱动。这些需要专门的设备和熟练的专业知识，使生产昂贵，并限制了该技术在成本敏感领域（例如消费电子产品和低预算感应应用）的使用。

为了解决这个问题，公司越来越多地投资于可扩展的整体整合技术和标准化III-V半导体处理。通过将多个QCL元素集成到单个芯片上并简化了制造工作流程，公司旨在降低成本，提高产量并使基于QCL的系统在商业上更可行。

市场趋势

MOEMS-EC-QCL技术的出现

MOEMS-EC-QCL技术的出现是量子级联激光市场的重要趋势。这种方法集成了微型电动机械系统（MOEMS）的微型设备，这些设备使用具有外部空腔（EC）设计的机械运动来操纵光线，以增强光谱可调性和测量速度。

MOEM是微型移动光学组件，EC是提高激光调节其输出波长能力的结构。这些技术的组合使QCL可以更有效地覆盖更广泛的红外光谱。这一进步支持高精度和最小测量时间的快速化学分析，环境感应和实时工业监测。

• 2025年6月，Fraunhofer应用固态物理学研究所的研究人员引入了MOEMS-EC-QCL模块的半自动制造方法。这大大降低了生产的复杂性和成本，为用于光谱，半导体计量和工业应用的可扩展和成本效益的多核量子级联激光系统铺平了道路。

量子级联激光市场报告快照

分割	细节
通过制造技术	Fabry -Pérot激光器，分布式反馈激光器，可调外腔激光器，其他
通过包装类型	C-Mount，HHL＆VHL包，TO3软件包
按操作模式	脉冲，连续波
通过最终用途行业	工业，医疗和医疗保健，军事与国防，电信，其他
按地区	北美：美国，加拿大，墨西哥
	欧洲：法国，英国，西班牙，德国，意大利，俄罗斯，欧洲其他地区
	亚太：中国，日本，印度，澳大利亚，东盟，韩国，亚太其他地区
	中东和非洲：土耳其，阿联酋，沙特阿拉伯，南非，中东和非洲的其他地区
	南美洲：巴西，阿根廷，南美其他地区

市场细分

• 通过制造技术（Fabry-Pérot激光器，分布式反馈激光器，可调外部腔激光器等）：由于其出色的波长稳定性，紧凑的设计以及对高分辨率光谱和痕量气体检测的适用性，分布式反馈激光段在2024年获得了1.831亿美元。
• 通过包装类型（C-Mount，HHL＆VHL软件包和TO3软件包）：C-Mount细分市场在2024年持有45.43％的市场，这是由于其易于整合，有效的散热以及与工业，科学和医疗激光系统的兼容性。
• 按操作模式（脉冲和连续波）：到2032年，脉冲段预计将达到3.767亿美元，归因于其高峰值功率，能源效率，以及跨国防，工业和医疗保健领域的传感应用中的精确性。
• 通过最终用途行业（工业，医疗和医疗保健，军事和国防，电信等）：预计医疗与医疗保健领域将在预测期内的复合年增长率为5.93％，这是由于QCL在诊断成像，外科手术程序，手术程序和呼气分析中的日益增长的驱动。

量子级联激光市场区域分析

根据地区，该市场已分为北美，欧洲，亚太地区，中东和非洲以及南美。

北美量子级联激光器行业共享在2024年为36.55％，估值为1.668亿美元。北美由于其强大的研究生态系统，新兴技术的早期采用以及政府机构和主要行业参与者的强大资金而占据主导地位，以推动光子学和半导体创新。

此外，积极从事中红外激光发展的领先学术机构，国家实验室和科技公司的存在正在进一步推动市场增长。此外，对国防，医疗保健诊断和环境监测的QCL需求不断增长，以及有利的政府计划，正在推动北美市场的扩张。

• In April 2025, researchers from Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences developed the first on-chip, picosecond mid-infrared pulse generator using quantum cascade lasers, enabling compact and high-speed spectroscopy tools for environmental and medical diagnostics through standard semiconductor fabrication, accelerating commercialization and industrial adoption of integrated mid-infrared photonics.

亚太地区量子级联激光行业在预测期内，以5.44％的复合年增长率有所增长。它正在成为市场上增长最快的地区，这是由于不断扩大的工业化，对光子学研究的投资增加以及对先进感应技术的需求不断增长的推动。

在政府对半导体和激光技术的强烈支持的推动下，诸如中国，日本和韩国等国家的市场增长，以及对对半导体和激光技术的强烈支持，以及对对对半导体技术的强烈支持，以及对对半导体的需求环境监测，医学诊断和安全应用程序。

此外，领先的电子制造商和不断发展的研究生态系统的存在正在加速在各种高科技应用程序中QCL的区域采用。

监管框架

• 在美国，包括使用量子级联激光器（QCL）在内的激光产品受美国食品药品监督管理局（FDA）的管辖，该激光器受联邦激光产品绩效标准（FLPPS）管辖。基于输出功率和相关风险将激光从I类到IV类分类。
• 在欧盟，量子级联激光器必须遵守EN 60825-1/A2：“激光产品的安全性”，该激光器的分类，安全要求，预防危险和CE标签以进行监管合规性。
• 在印度根据《医疗设备规则》（2017年），必须在中央药物标准控制组织（CDSCO）注册量子级联激光器的医疗设备，以确保安全性和法规合规性。

竞争格局

量子级联激光器中的公司行业积极关注技术进步，战略伙伴关系和资金计划，以加强其市场地位。正在努力将QCL模块微型化，提高能源效率，并将其集成到各种应用中，例如环境监测，防御和医疗保健。

• 2025年4月，Safran Corporate Ventures投资于法国初创企业Mirsense，以推进量子级联激光（QCL）技术，以军事optronics的创新和紧凑型汽油传感器的创新，用于下一代国防应用。

此外，组织正在与研究机构合作，并使用风险投资来加速产品开发和商业化。这些举措旨在扩大市场覆盖范围，提高绩效并推动整个关键地区的长期增长。

量子级联激光市场的主要公司：

• Thorlabs，Inc。
• Hamamatsu Photonics K.K.
• mirsense
• 艾默生
• 块工程
• 波长电子公司
• Leonardo Drs，Inc。
• 阿尔普激光
• 纳米氏纳米系统和技术有限公司
• Adtech光学元件
• 法兰克福激光公司
• Sacher Lasertechnik GmbH

最近的发展（产品发布/并购）

• 2025年1月，布鲁克公司（Bruker Corporation）推出了Lumos II Ilim，这是一种基于QCL的生命科学的红外成像显微镜。该设备可实现超快速IR成像，高空间分辨率和自动化，加速药物和临床研究。
• 2023年10月，布鲁克公司（Bruker Corporation）投资了Miro Analytical AG，以增强其量子级联激光（QCL）投资组合。这一战略举动可以在环境，气候研究和工业监测应用程序中精确，紧凑和多气体分析仪增强布鲁克的能力。