量子级联激光器市场规模、份额、增长和行业分析，按制造技术（法布里珀罗激光器、分布式反馈激光器等）、按封装类型（C 型安装、HHL 和 VHL 封装、TO3 封装）、按操作模式、按最终用途行业和区域分析， 2025-2032

市场定义

量子级联激光器 (QCL) 是一种半导体激光器，可发射电磁波谱中远红外范围内的光。与依赖电子空穴复合的传统半导体激光器不同，QCL 使用一系列量子阱通过电子的子带间跃迁产生光子。该市场专注于QCL器件和技术的开发、生产和销售。

量子级联激光器市场概述

2024年全球量子级联激光器市场规模为4.563亿美元，预计2025年为4.744亿美元，到2032年将达到6.482亿美元，2025年至2032年复合年增长率为4.56%。

市场的增长是由光子集成的进步推动的，其中多个 QCL 的单片集成增强了紧凑性、性能和可扩展性，使 QCL 系统更具成本效益和商业可行性。

主要亮点

1. 2024年量子级联激光器产业规模为4.563亿美元。
2. 预计2025年至2032年该市场将以4.56%的复合年增长率增长。
3. 2024年北美市场份额为36.55%，估值为1.668亿美元。
4. 分布式反馈激光器领域 2024 年收入为 1.831 亿美元。
5. 到 2032 年，C 接口市场预计将达到 2.864 亿美元。
6. 2024 年，脉冲细分市场占据 54.32% 的市场份额。
7. 预计医疗保健领域在预测期内的复合年增长率为 5.93%。
8. 亚太地区预计在预测期内复合年增长率为 5.44%。

经营量子级联激光器的主要公司行业包括 Thorlabs, Inc.、Hamamatsu Photonics K.K.、MirSense、Emerson、Block Engineering、Wavelength Electronics, Inc.、Leonardo DRS, Inc.、Alpes Lasers、nanoplus Nanosystems and Technologies GmbH、AdTech Optics、Frankfurt Laser Company 和 Sacher Lasertechnik GmbH。

由于各行业对先进红外传感和光谱技术的需求不断增长，该市场正在稳步增长。 QCL 具有高精度、波长可调性和紧凑设计，使其成为环境监测、工业过程控制、医疗诊断和国防应用的理想选择。

持续的技术进步正在提高其性能、效率和集成潜力。人们对微型传感器和宽带红外源日益增长的兴趣进一步支持了市场扩张，持续的研究加强了它们在下一代光学和量子技术中的作用。

市场驱动力

光子集成的进步

量子级联激光器市场的一个关键增长动力是光子集成技术的进步。将多个 QCL 单片集成到单个芯片上可实现紧凑、高性能和可扩展的激光系统。单片集成是指在一个连续的半导体晶体内制造所有激光组件，从而简化制造、增强光学对准并提高可靠性。

这项创新降低了系统复杂性、尺寸和成本，同时能够在光谱学、气体传感和通信领域进行更广泛的部署。对便携式和多功能红外设备不断增长的需求进一步推动了适合大规模生产的基于芯片级 QCL 的解决方案的开发。

• 2025 年 4 月，慕尼黑工业大学的研究人员展示了第一个中红外光子集成电路（PIC）采用单片集成和光耦合量子级联激光器 (QCL)。这一里程碑使得紧凑型宽带中红外激光源的开发成为可能，支持光谱学、气体传感和光通信领域的高性能应用。

市场挑战

制造成本高

量子级联激光器市场的一个关键挑战是高制造成本，这是由于对精确制造、复杂外延生长和复杂集成工艺的需求所驱动的。这些需要专门的设备和熟练的专业知识，使得生产成本昂贵，并限制了该技术在消费电子产品和低预算传感应用等成本敏感领域的使用。

为了解决这个问题，公司越来越多地投资于可扩展的单片集成技术和标准化的 III-V 半导体处理。通过在单个芯片上集成多个 QCL 元件并简化制造工作流程，公司旨在降低成本、提高产量并使基于 QCL 的系统更具商业可行性。

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器市场的一个重要趋势。这种方法将微光机电系统 (MOEMS) 微型设备与外腔 (EC) 设计相结合，利用机械运动来操纵光，以增强光谱可调性和测量速度。

MOEMS 是微型可移动光学元件，EC 是提高激光器调整其输出波长能力的结构。这些技术的结合使 QCL 能够更有效地覆盖更广泛的红外光谱。这一进步支持快速化学分析、环境传感和实时工业监测，具有高精度和最短的测量时间。

• 2025年6月，弗劳恩霍夫应用固体物理研究所的研究人员推出了一种MOEMS-EC-QCL模块的半自动化制造方法。这显着降低了生产复杂性和成本，为光谱学、半导体计量和工业应用的可扩展且经济高效的多核量子级联激光系统铺平了道路。

量子级联激光器市场报告快照

市场细分

• 按制造技术（法布里-珀罗激光器、分布式反馈激光器、可调谐外腔激光器等）：分布式反馈激光器领域由于其卓越的波长稳定性、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，在 2024 年获得了 1.831 亿美元的收入。
• 按封装类型（C 型安装、HHL 和 VHL 封装以及 TO3 封装）：由于其易于集成、高效散热以及与工业、科学和医疗激光系统的兼容性，C 型安装细分市场在 2024 年将占据 45.43% 的市场份额。
• 按工作模式（脉冲和连续波）划分：脉冲细分市场预计到 2032 年将达到 3.767 亿美元，这归因于其在国防、工业和医疗保健领域传感应用中的高峰值功率、能源效率和精度。
• 按最终用途行业（工业、医疗与保健、军事与国防、电信等）：在诊断成像、外科手术和呼吸分析中越来越多地使用 QCL 的推动下，医疗保健领域在预测期内的复合年增长率预计为 5.93%。

量子级联激光器市场区域分析

按地区划分，市场分为北美、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2024年占比为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为推进光子学和半导体创新提供的大量资金而在市场上占据主导地位。

此外，积极从事中红外激光开发的领先学术机构、国家实验室和科技公司的存在进一步推动了市场增长。此外，国防、医疗保健诊断和环境监测领域对 QCL 的需求不断增长，加上政府的积极举措，正在推动整个北美市场的扩张。

• 2025 年 4 月，哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院的研究人员开发了第一个使用量子级联激光器的片上皮秒中红外脉冲发生器，通过标准半导体制造实现了用于环境和医疗诊断的紧凑型高速光谱工具，加速了集成中红外光子学的商业化和工业采用。

亚太地区量子级联激光器行业预计在预测期内复合年增长率为 5.44%。在工业化不断扩大、光子学研究投资增加以及对先进传感技术的需求不断增长的推动下，它正在成为市场上增长最快的地区。

在政府对半导体和激光技术的大力支持以及对量子级联激光器的需求不断增长的推动下，中国、日本和韩国等国家在量子级联激光器采用方面出现了强劲的市场增长。环境监测、医疗诊断和安全应用。

此外，领先电子制造商的存在和不断发展的研究生态系统正在加速 QCL 在各种高科技应用中的区域采用。

监管框架

• 在美国激光产品，包括使用量子级联激光器 (QCL) 的激光产品，均受美国食品和药物管理局 (FDA) 根据联邦激光产品性能标准 (FLPPS) 的监管。根据输出功率和相关风险，激光器分为 I ​​类到 IV 类。
• 在欧盟，量子级联激光器必须符合 EN 60825-1/A2：“激光产品安全”，该标准规定了激光器分类、安全要求、危险预防和 CE 标签的监管合规性。
• 在印度根据《医疗器械规则（2017）》，基于量子级联激光的医疗器械必须在中央药品标准控制组织（CDSCO）注册，以确保安全性和监管合规性。

竞争格局

量子级联激光器公司行业积极关注技术进步、战略合作伙伴关系和融资举措，以加强其市场地位。人们正在努力实现 QCL 模块的小型化、提高能源效率，并将其集成到环境监测、国防和医疗保健等多种应用中。

• 2025 年 4 月，赛峰企业风险投资公司投资了法国初创公司 mirSense，以推进量子级联激光 (QCL) 技术，瞄准下一代国防应用的军事光电和紧凑型气体传感器的创新。

此外，组织还与研究机构合作，并利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、提高业绩并推动关键地区的长期增长。

量子级联激光器市场的主要公司：

• Thorlabs公司
• 滨松光子学株式会社
• 米尔感应
• 艾默生
• 砌块工程
• 波长电子公司
• 莱昂纳多 DRS 公司
• 阿尔卑斯激光器
• nanoplus 纳米系统和技术有限公司
• 广告科技光学
• 法兰克福激光公司
• 萨赫激光技术有限公司

最新动态（产品发布/并购）

• 2025年1月布鲁克公司推出了 LUMOS II ILIM，这是一款用于生命科学的基于 QCL 的红外成像显微镜。该设备可实现超快红外成像、高空间分辨率和自动化，从而加速制药和临床研究。
• 2023年10月，布鲁克公司投资 MIRO Analytical AG 以增强其量子级联激光器 (QCL) 产品组合。这一战略举措增强了布鲁克在用于环境、气候研究和工业监测应用的精确、紧凑和多气体分析仪方面的能力。