ازدهار الليزر الثنائي الصلب: كنز التكنولوجيا المخفي لعام 2025 وما هو قادم

جدول المحتويات

• الملخص التنفيذي: لمحة عن 2025 وأهم النقاط
• حجم السوق وتوقعات النمو: توقعات 2025–2030
• التطبيقات الأساسية: الاتصالات، الطبية، الصناعية والمزيد
• التقدم التكنولوجي: المواد والكفاءة والتصغير
• الشركات الرائدة وسلاسل التوريد العالمية
• المعايير التنظيمية والصناعية (مثل IEEE، IEC)
• اتجاهات الاستثمار وأنشطة الاندماج والاستحواذ في القطاع
• التحديات: سلسلة التوريد والتكلفة والاستدامة
• الأسواق الناشئة ونقاط التركيز الجغرافية
• آفاق المستقبل: الاتجاهات المدمرة والتوصيات الاستراتيجية
• المصادر والمراجع

الملخص التنفيذي: لمحة عن 2025 وأهم النقاط

يدخل قطاع تصنيع الليزر الثنائي الصلب عام 2025 وسط طلب قوي، وتقدم تقني، وزيادة الاستثمار من قادة عالميين في مجال الفوتونيكس ودمج أشباه الموصلات. تستمر مجموعة من العوامل—from تسريع الأتمتة الصناعية واعتماد المركبات الكهربائية (EV) إلى توسيع الاتصالات الضوئية والأجهزة الطبية—في دفع مسار نمو القطاع. الشركات الرئيسية، مثل هاماماتسو فوتونيكس، أوسرام لأشباه الموصلات الضوئية، وترومبف، تتصدر الابتكار في تصنيع الليزر الثنائي عالي الكفاءة وعالي القوة لكل من التطبيقات الراسخة والناشئة.

• توسع الإنتاج واستثمارات الطاقة الإنتاجية: شهدت السنوات الأخيرة قيام الشركات المصنعة بتكليف خطوط تصنيع جديدة وتحديث المرافق لمعالجة وتغليف الرقائق بشكل آلي، استجابةً للطلب المتزايد عبر ليزر استشعار السيارات، ومراكز البيانات، والتصنيع المتقدم. على سبيل المثال، قامت ترومبف بتوسيع قدراتها في إنتاج الليزر الثنائي في ألمانيا، بينما تستمر هاماماتسو فوتونيكس في الاستثمار في الإنتاج المدمج عمودياً، مستهدفة عوائد أعلى وموثوقية أفضل للأجهزة.
• اتجاهات التكنولوجيا: تبقى الانتقال إلى الأجهزة عالية القدرة وطويلة العمر—مثل الرقائق ذات المصدر الواحد والعديد من المصادر—محور التركيز. أعلنت أوسرام لأشباه الموصلات الضوئية عن تقدم في تثبيت الطول الموجي وجودة الشعاع، مما يدعم الحلول المصغرة للتطبيقات الصناعية والمرورية. في هذه الأثناء، تعزز التقدم في التعبئة، بما في ذلك البصريات الدقيقة وإدارة الحرارة، كل من الأداء ومرونة التكامل.
• محركات السوق: من المتوقع أن يستمر انتشار الشبكات الضوئية من الجيل التالي، وأنظمة الليزر الصناعية، ومنصات تصوير طبية في الحفاظ على معدلات نمو مزدوجة الأرقام حتى عام 2025 وما بعده. لحام بطاريات السيارات الكهربائية، ومعالجة المواد الدقيقة، والاستشعار ثلاثي الأبعاد تمثل مجالات نمو رئيسية. شركات مثل هاماماتسو فوتونيكس وترومبف تعمل بنشاط على تطوير حلول ثنائية مخصصة لهذه المجالات المتوسعة.
• التوقعات للفترة من 2025–2027: القطاع مرشح لمزيد من التوحيد والتحالفات الاستراتيجية، مع شراكات عبر الحدود لتأمين سلاسل الإمداد وتسريع البحث والتطوير. الاستدامة وكفاءة الطاقة هي أولويات متزايدة في العمليات التصنيعية، حيث يعمل اللاعبون الرئيسيون على تقليل الأثر البيئي والامتثال للمعايير العالمية المتطورة.

باختصار، يبدو أن عام 2025 سيكون عاماً محورياً لتصنيع الليزر الثنائي الصلب، يتسم بتوسيع الطاقة الإنتاجية، والتقدم التقني السريع، وتنوع أسواق الاستخدام. مع تكثيف اللاعبين الرئيسيين في الصناعة الابتكار والاستثمار، من المرجح أن تشهد السنوات القليلة المقبلة مزيدًا من الانجازات في الأداء، والقابلية للتوسع، ونطاق التطبيقات.

حجم السوق وتوقعات النمو: توقعات 2025–2030

من المتوقع أن يشهد قطاع تصنيع الليزر الثنائي الصلب توسعًا كبيرًا بين عامي 2025 و2030، مدفوعًا بنمو الطلب عبر قطاع الاتصالات، وليزر استشعار السيارات، والمعالجة الصناعية، والطب. في عام 2025، يتوقع أن يصل السوق إلى آفاق جديدة، مدفوعًا بانتشار الشبكات الضوئية عالية السرعة والتكامل المستمر لأجهزة الليزر في مستشعرات المركبات المستقلة ومعدات التصنيع المتقدم.

تستثمر الشركات الرائدة مثل هاماماتسو فوتونيكس وشركة كوهيرنت في خطوط إنتاج جديدة وتوسيع بصماتها التصنيعية العالمية لمواجهة الزيادة المتوقعة في حجم الطلبات. وقد أكدت أوسرام لأشباه الموصلات الضوئية على تزايد اعتماد الليزر الثنائي عالي القدرة في كل من تطبيقات الأتمتة الصناعية والسيارات، متوقعةً اتجاهًا قويًا نحو ارتفاع أحجام الشحن في السنوات الخمسة القادمة.

من الناحية التكنولوجية، تمكّن التقدم في التعبئة والكفاءة الشركات المصنعة من إنتاج أجهزة ذات مخرجات أعلى مع موثوقية محسّنة وتكلفة أقل لكل وات. وقد أعلنت لومنتم القابضة وترومبف جروب عن مبادرات بحث وتطوير تركز على توسيع إنتاج الرقائق آليًا وأتمتة مراقبة الجودة، بهدف زيادة الإنتاجية وتقليل تكاليف الإنتاج بنسبة تصل إلى 20٪ خلال فترة التوقعات.

• الاتصالات: من المتوقع أن يكون نشر الشبكات الضوئية من الجيل التالي دافعًا رئيسيًا للسوق. تواصل II-VI Incorporated (التي أصبحت الآن جزءًا من كوهيرنت) الإبلاغ عن زيادة الطلب على الليزر الثنائي عالي السرعة في تطبيقات مراكز البيانات والشبكات الحضرية.
• السيارات: تحفيز اعتماد نظام الليزر لقياس المسافات (LiDAR) لأنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) والمركبات ذاتية القيادة استثمارًا قياسيًا في إنتاج الليزر الثنائي الصلب. وقد قامت أوسرام لأشباه الموصلات الضوئية بتوسيع محفظتها لمواجهة هذه الفجوة المتزايدة بسرعة.
• الطب والصناعة: يتم استخدام الليزر الثنائي الصلب بشكل متزايد في الأجهزة الطبية الحد الأدنى من التدخل وأنظمة القطع واللحام الدقيقة، حيث تعمل شركات مثل كوهيرنت على توسيع قدرتها الإنتاجية لمواجهة الطلب المتوقع.

بالنظر إلى عام 2030، لا تزال الآفاق إيجابية بشدة. تتوقع الشركات الصناعية استمرار معدلات نمو سنوية مزدوجة الأرقام، خاصةً مع نضوج التطبيقات الناشئة في تقنيات الكم والاستشعار البيئي. من المتوقع أن تدعم مرونة سلسلة التوريد، التي تسلط الضوء على الاستثمارات الأخيرة في التكامل العمودي وتصنيع الرقائق المحلية من قبل القادة في الصناعة، التوسع الموثوق والابتكار التكنولوجي في القطاع.

التطبيقات الأساسية: الاتصالات، الطبية، الصناعية والمزيد

يستمر تصنيع الليزر الثنائي الصلب في كونه العمود الفقري التكنولوجي لمجموعة متنوعة من التطبيقات ذات النمو العالي، ولا سيما في مجالات الاتصالات، والأجهزة الطبية، والأنظمة الصناعية. اعتبارًا من عام 2025، تشتد الطلب العالمي على الليزر الثنائي الكفاءة العالية وطويل العمر والمضغوط، مدفوعًا بالتقدم المستمر في الفوتونيكس، والبنية التحتية الرقمية، والتصنيع الدقيق.

في مجال الاتصالات، تعتبر أجهزة الليزر الثنائي من العناصر الأساسية للموصلات الضوئية، وتقنية تقسيم الطول الموجي المتعدد (WDM)، والاتصالات بين مراكز البيانات. وتمتلك الموردين الرئيسيين مثل لومنتم القابضة و كوهيرنت (التي كانت سابقًا II-VI Incorporated) قد وسعت قدرتها التصنيعية لمواجهة متطلبات النطاق الترددي والسرعة للشبكات من الجيل التالي 5G وما بعدها. في عامي 2024 و2025، تخطط هذه الشركات لزيادة إنتاج الليزر الثنائي عالي القوة وعريض نطاق الخط، وهو أمر بالغ الأهمية للاتصالات الضوئية المتماسكة والتكامل الضوئي الكثيف.

في المجال الطبي، تستند أنظمة العلاج الضوئي، والجلدية، وطب العيون، وإجراءات طب الأسنان إلى الليزر الثنائي الصلب. تقوم ams OSRAM وهاماماتسو فوتونيكس بتصنيع الليزر الثنائي المصممة للسلامة والموثوقية الخاصة بالمعايير الطبية. شهدت السنوات الأخيرة زيادة في الليزرات الطبية المصغرة والقابلة للنقل، حيث تركز الشركات على معالجة الرقائق بشكل آلي عالي الحجم والامتثال الصارم لمعايير الجودة لضمان الامتثال للمعايير التنظيمية.

• التطبيقات الصناعية: في مجال التصنيع الدقيق ومعالجة المواد، تضيف شركات مثل ترومبف ونورثروب غرامان تقدم أو وحدات ليزر ثنائية الصلب للقطع واللحام ووضع العلامات والتصنيع الإضافي. يركز الاتجاه الحالي على الكثافات الأعلى للطاقة، وجودة الشعاع المحسنة، والتكامل مع الروبوتات ومنصات الأتمتة الصناعية.
• القطاعات الناشئة: تدمج الإلكترونيات الاستهلاكية، والليزر المتطور للمركبات الذاتية، وتقنية الكم أجهزة الليزر المتقدمة بسرعة. تعمل شركة سوني لحلول أشباه الموصلات على تطوير أجهزة الليزر الثنائية المضغوطة وعالية الكفاءة لاستخدامات الاستشعار والتصوير ثلاثي الأبعاد، بينما تواصل شركة شارب دفع الابتكارات في التصغير وكفاءة الطاقة للعرض والعرض.

بالنظر إلى المستقبل، ستشهد السنوات القليلة المقبلة استثمارات من الشركات المصنعة في تقنيات النمو البؤري الجديدة وترابط الرقائق والتجميع الآلي من أجل خفض التكاليف وتعزيز أداء الأجهزة. من المرجح أن تسارع الجهود التعاونية بين الموردين والمستخدمين النهائيين من تخصيص التطبيقات المحددة واختبار الموثوقية، مما يضمن بقاء الليزر الثنائي الصلب أساسي للبنية التحتية الرقمية والتصنيع المتقدم بعد عام 2025.

التقدم التكنولوجي: المواد والكفاءة والتصغير

يشهد تصنيع الليزر الثنائي الصلب تقدمًا تكنولوجيًا سريعًا في عام 2025، مدفوعًا بالابتكارات في علوم المواد وكفاءة الأجهزة والتصغير. تمكّن تركيبات أشباه الموصلات والتقنيات الجديدة من تحقيق مخرجات طاقة أعلى، وزيادة موثوقية، وانخفاض الأبعاد المادية للأجهزة، مما يدعم مجموعة واسعة من التطبيقات من المعالجة الصناعية إلى الإلكترونيات الاستهلاكية.

أحد الاتجاهات المهمة هو التحول نحو مواد أشباه الموصلات المركبة المتقدمة، مثل نيتريد الغاليوم (GaN) ونتريد الغاليوم إنديوم (InGaAs)، التي تقدم خصائص ضوئية وحرارية فائقة مقارنةً بالمنصات التقليدية من غاليوم أرسينيد (GaAs). توجد أوسرام لأشباه الموصلات الضوئية ومؤسسة نيشيا في مقدمة هذا التحول، حيث يقدمان جهاز الليزر استنادًا إلى GaN الذي يوفر كفاءات أعلى وجودة شعاع محسّنة، خاصة في مجالات الطول الموجي الأزرق والأخضر.

تحسينات الكفاءة تشكل محور التقدم في عام 2025. تتبنى الشركات الرائدة تقنيات النمو البؤري، مثل الترسيب الكيميائي بالبخار (MOCVD)، لتحقيق هياكل طبقات دقيقة وتقليل كثافة العيوب. على سبيل المثال، قامت هاماماتسو فوتونيكس بالتقارير عن تحسينات مستمرة في معالجة الرقائق، مما أسفر عن حدوث أجهزّة ليزر ثنائية بصيغة ضوئية فائقة ومدة عمل أطول. في الوقت نفسه، تسمح الابتكارات في تبديد الحرارة، بما في ذلك تبريد القنوات الدقيقة وتخفيف الركيزة، بتشغيل قدرة كهربية مستمرة أعلى دون التأثير على عمر الجهاز.

يظل التصغير أولوية رئيسية مع زيادة الطلب على حلول ضوئية مضغوطة ومتكاملة. تستغل شركات مثل ترومبف تقنيات التعبئة الآلية وتكنولوجيا الترابط المتقدم لتصغير وحدات الليزر الثنائية، مما يجعلها مناسبة للتكامل في الأجهزة المحمولة والدارات الضوئية التكاملية. كما تمكن هذه التطورات من أشكال جديدة للاستخدامات في توجيه الليزر، والتصوير الطبي، وتطبيقات الواقع المعزز والافتراضي.

• تسرع تكامل البصريات والإلكترونيات على الرقائق، حيث تستثمر كوهيرنت في منصات تكامل ضوئي تجمع بين مصادر الليزر، والمعدلات، والكشف على ركيزة واحدة.
• تحسن مراقبة الجودة وأتمتة العمليات الإنتاجية من العوائد والاتساق، كما يتضح في اعتماد شركة سوني لحلول أشباه الموصلات لنظام فحص قياس مؤتمت مدعوم بالذكاء الاصطناعي.

بالنظر إلى المستقبل، من الممكن أن يشهد قطاع الليزر الثنائي الصلب المزيد من التقدم في رفع الطاقة، وكفاءة الطاقة، وكثافة التكامل، مما يعكس استثمارات البحث والتطوير المستمرة ونضوج أنظمة المواد من الجيل التالي في بيئات التصنيع عالية الحجم.

الشركات الرائدة وسلاسل التوريد العالمية

يشهد قطاع تصنيع الليزر الثنائي الصلب تطورات كبيرة في التصنيع وسلاسل التوريد العالمية اعتبارًا من عام 2025. تواصل الشركات الكبرى توسيع طاقتها الإنتاجية، وتكامل المواد المتطورة، وتشكيل التحالفات الاستراتيجية لتأمين مواقعها في سوق تنافسية. يشكل الدفع نحو التصغير، وزيادة القدرة الإنتاجية، وتنوع الأطوال الموجية هو ما يصوغ عمليات التصنيع واستراتيجيات سلسلة التوريد.

استثمرت الشركات الرائدة في الصناعة مثل هاماماتسو فوتونيكس، وأوسرام، وكوهيرنت، وترومبف بشكل كبير في التكامل العمودي والأتمتة على مدى عام 2024 أوائل عام 2025. تهدف هذه الاستثمارات إلى ضمان مراقبة الجودة، وزيادة الإنتاجية، وتقليل فترات الانتظار، خاصةً في سياق الشكوك المستمرة في سلسلة توريد أشباه الموصلات. على سبيل المثال، وسعت كوهيرنت مؤخرًا قدرتها الإنتاجية في مواقعها في فنلندا والولايات المتحدة لتلبية الطلب المتزايد من ليزر استشعار السيارات والقطاعات الصناعية والطبية.

تزداد الشراكات الاستراتيجية شيوعًا. في عام 2025، أعلنت هاماماتسو فوتونيكس وترومبف عن تعاون جديد مع موردي الركيزة وواجهات الرقائق لحماية المواد الخام الأساسية مثل غاليوم أرسينيد (GaAs) وفوسفيد الإنديوم (InP). هذه استجابة مباشرة لتزايد الطلب على الديودات عالية الأداء وضرورة الحماية من الانقطاعات المحتملة.

إقليميًا، تلعب الشركات المصنعة في شرق آسيا، وخاصة في اليابان وكوريا الجنوبية والصين، دورًا محوريًا في كل من القطاعات العليا والسفلى من سلسلة الإمداد. حيث عززت شركات مثل أوسرام وهاماماتسو فوتونيكس مراكز تصنيعها في آسيا، حيث تبقى القرب من مزودي الإلكترونيات وأشباه الموصلات أمرًا حاسمًا للابتكار السريع وإدارة التكاليف.

بالنظر إلى المستقبل، يواجه القطاع تحديات تتعلق بشراء المواد الخام والتوترات الجيوسياسية، ولكنه يواجه أيضًا فرصاً مدفوعة بالطلب المتزايد في مجالات مثل استشعار السيارات، وتقنيات الكم، والتصنيع المتقدم. من المتوقع أن تستثمر الشركات الرائدة بشكل أكبر في مرونة سلسلة التوريد، ومرافق تصنيع الرقائق المتقدمة، والممارسات المستدامة، مما يعزز نمو الصناعة بشكل قوي حتى عام 2027 وما بعده.

المعايير التنظيمية والصناعية (مثل IEEE، IEC)

تتسم مشهد المعايير التنظيمية والصناعية الخاصة بتصنيع الإسرائيلي الصلب في عام 2025 بزيادة التنسيق وتشديد المتطلبات، مما يعكس كل من التقدم التكنولوجي وازدياد تنوع التطبيقات. تظل اللجنة الدولية للتقنية الكهربائية (IEC) مركزية في معايير التوحيد العالمية، خاصة من خلال المعيار IEC 60825، الذي يحكم سلامة منتجات الليزر ويتحدث تحديثه بانتظام ليعكس قدرات الأجهزة الجديدة وظهورات استخدامات جديدة. النسخة 2022، المعتمدة على نطاق واسع من قبل الشركات المصنعة في عام 2025، تحدد أنظمة تصنيف صارمة ومتطلبات وضع العلامات لجميع أجهزة الليزر، بما في ذلك تلك المدمجة في الأنظمة الصلبة. التماشي مع هذه المعايير ضروري للوصول إلى السوق في الاتحاد الأوروبي والعديد من الدول الآسيوية، مما يدفع الاستثمارات في الامتثال عبر سلسلة التوريد (اللجنة الدولية للتقنية الكهربائية).

في أمريكا الشمالية، تستمر IEEE في تطوير صقل المعايير التي تؤثر على أجهزة الليزر الثنائي الصلب، مثل IEEE 802.3 الخاصة بالاتصالات الضوئية وIEEE C95.1 للتعرض للإشعاع الإلكتروني. غالبًا ما يتم الإشارة إلى هذه المعايير من قبل الشركات المنتجة في أسواق الاتصالات ومراكز البيانات والتصنيع المتقدم. في الوقت نفسه، تنفذ إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، من خلال مركز أجهزة وصحة الأشعة الخاص بها، الامتثال لمعايير 21 CFR 1040.10 و1040.11، والتي تتوافق مع متطلبات IEC لسلامة الليزر ولكنها تتضمن تقارير فريدة ومعايير أداء المنتج. تشهد شركات مثل هاماماتسو فوتونيكس وكوهيرنت جاذبًا في الالتزام بهذه المعايير في وثائق إنتاجها وتقديم تقاريرها التنظيمية.

تستمر التعاونات ضمن الكونسورتيوم الصناعي مثل معهد الليزر الأمريكي (LIA) ومنظمة SEMI لمواجهة التحديات الجديدة الناتجة عن أجهزة الليزر عالية الطاقة والمصغّرة—خصوصًا في مجال استشعار السيارات، والأجهزة الطبية، وتطبيقات الكم. كما تعمل هذه المجموعات بنشاط على تطوير أفضل الممارسات المتعلقة بالاختبار، والموثوقية، والاستدامة البيئية، مما يدعم دورة المراجعة المستمرة لـ IEC ويؤثر في تحديثات اللوائح الوطنية.

بالنظر إلى المستقبل، من المتوقع أن تتعامل الهيئات التنظيمية بشكل أكبر مع متطلبات البيئة وسلسلة التوريد، مثل RoHS (تقييد المواد الخطرة) وأحدث إفصاحات بصمة الكربون المرتبطة بتصنيع الفوتونيكس. تستعد الشركات الرائدة لقوانين الإدارة الصارمة لدورة الحياة، والتي من المحتمل أن تنعكس في تحديثات المعايير القادمة من IEC وIEEE. إن وتيرة الابتكار وتوسع تطبيقات الليزر الثنائي الصلب تضمن بقاء تطوير اللوائح والمعايير ديناميكيًا على مدار السنوات القادمة.

اتجاهات الاستثمار وأنشطة الاندماج والاستحواذ في القطاع

يشهد قطاع تصنيع الليزر الثنائي الصلب نشاط استثماري ملحوظ واندماجًا عامًا مع تسارع الطلب العالمي عبر التطبيقات في استشعار السيارات والاتصالات التصنيعية والأجهزة الطبية. في عام 2025، يتميز القطاع برصد كبير من كل من اللاعبين الاستراتيجيين ورأس المال الاستثماري، مع هدف توسيع الطاقة الإنتاجية وتأمين سلاسل التوريد، وتسريع الابتكار في تصميمات الديود من الجيل التالي.

أعلنت الشركات الكبرى، مثل أوسرام (التي أصبحت الآن جزءًا من ams OSRAM)، عن استمرار استثماراتها في توسيع الإمكانيات الخاصة بتصنيع الرقائق والتغليف، وخاصة في أوروبا وآسيا، لمواجهة الزيادة في الطلب على الليزر الثنائي عالي الطاقة والمثبت الطول الموجي. من المتوقع أن يعزز توسعها الأخير في ريجنسبورغ أحجام الإنتاج وينوع محفظة المنتجات لأسواق ليزر السيارات والصناعات.

تستمر عمليات الاندماج والاستحواذ الاستراتيجية في إعادة تشكيل المشهد التنافسي. في أواخر عام 2024 وفي عام 2025، أكملت جنوفيكت استحواذها على TRIOPTICS، مما يعزز موقعها في تزويد المكونات البصرية الدقيقة والحلول الليزرية المتكاملة. هذه الخطوة هي جزء من الاتجاه الأوسع بين الموردين الرئيسين للتكامل العمودي، وأمان التكنولوجيا الخاصة، وتبسيط تزويد المكونات للقطاعات ذات النمو العالي مثل التصنيع الإضافي وتقنيات الكم.

في هذه الأثناء، تواصل كوهيرنت تخصيص موارد كبيرة في البحث والتطوير والاستثمار في منشآتها بهدف توسيع عمليات الليزر الثنائي الصلب الخاصة بها، مع التركيز على معالجة أشباه الموصلات والأنظمة الطبية من الجيل التالي. من المتوقع أن تزيد استثماراتهم في كل من مراكز التصنيع الأمريكية والآسيوية الإنتاج وتقلل من فترات الانتظار للعملاء العالميين.

• كشفت هاماماتسو فوتونيكس عن خطط في عام 2025 لإنشاء منشأة إنتاج جديدة في اليابان مخصصة لليزر الثنائي الصلب عالي الموثوقية، مستهدفًا النمو في أسواق الاتصالات الضوئية والاستشعار.
• كما أشار لومنتم القابضة إلى استمرار الاستثمار في توسيع محفظتها من الليزر الثنائي، مع التركيز على دعم تطبيقات بيانات السحاب والاستشعار الثلاثي الأبعاد.

بالنظر إلى المستقبل، يتوقع القطاع المزيد من الاندماج والاستحواذ بينما تسعى الشركات لتوحيد الملكية الفكرية وضمان قوة سلسلة التوريد، وتلبية المتطلبات المتزايدة من الأسواق النهائية. من المتوقع أن تظل الاستثمارات في تقنيات النموِيّات المتقدمة، والتجميع الآلي، والاختبار على مستوى الرقائق من الأولويات، مما يعزز الابتكار والتنافسية ضمن تصنيع الليزر الثنائي على الصعيد العالمي.

التحديات: سلسلة التوريد والتكلفة والاستدامة

يواجه تصنيع الليزر الثنائي الصلب مشهدًا معقدًا من قيود سلسلة التوريد، وتزايد التكاليف، وتزايد التوقعات المتعلقة بالاستدامة في عام 2025. مع تصاعد الطلب العالمي على أجهزة الليزر—مدفوعًا بتطبيقات الاتصالات السلكية واللاسلكية، والتشخيص الطبي، والمعالجة الصناعية—يتعرض المصنعون لضغوط للابتكار والتكيف.

تظل إحدى التحديات الرئيسية هي تأمين الموردين ذوي الجودة العالية من أشباه الموصلات، وخصوصاً غاليوم أرسينيد (GaAs) وفوسفيد الإنديوم (InP). تستمر العوامل الجيوسياسية والتوترات التجارية في التأثير على إمدادات هذه المواد الخام الحرجة، خاصةً لأنها غالبًا ما يتم استخراجها أو معالجتها في عدد محدود من البلدان. على سبيل المثال، أشارت شركات مثل ترومبف وهاماماتسو فوتونيكس إلى زيادة في فترات الانتظار وضرورة تنويع استراتيجيات الشراء في تحديثاتها الأخيرة.

إدارة التكاليف هي مصدر قلق حاد آخر. يقود تقلب أسعار العناصر الأرضية النادرة وشرائح أشباه الموصلات، إلى جانب الضغوط التضخمية في الطاقة واللوجستيات، إلى زيادة تكاليف التصنيع. تستجيب شركات مثل كوهيرنت من خلال الاستثمار في أتمتة العمليات واستكشاف التكامل العمودي لتخفيف هذه التكاليف، ولكنها تشير إلى أن الهوامش لا تزال تحت ضغط حيث تطلب المستخدمون النهائيون تحسينات في الأداء وثبات الأسعار.

تظهر الاستدامة كأولوية استراتيجية، ليس أقلها بسبب المتطلبات التنظيمية في أوروبا وأمريكا الشمالية وآسيا. يتم تكليف الشركات بتقليل بصمتها الكربونية في عملياتها وتقليل النفايات الخطرة الناتجة عن عمليات النقش ومعالجة الرقائق. يتم تجريب مبادرات مثل اعتماد أنظمة المياه المغلقة وإعادة تدوير الرقائق المستعملة من قبل شركات مثل أوسرام لأشباه الموصلات الضوئية. بالإضافة إلى ذلك، بدأت الجمعيات الصناعية في وضع معايير طوعية لتحليل دورة الحياة والتغليف الصديق للبيئة.

بالنظر إلى المستقبل، من المرجح أن تعتمد مرونة سلسلة التوريد على التنويع الجغرافي وترتيب خطوات التصنيع الرئيسية داخل البلاد، بينما قد تتطلب السيطرة على التكاليف الاستمرار في الأتمتة والتعاون في مجال البحث والتطوير لتحسين العوائد. ستعمل الاستدامة على تشكيل الابتكارات العملية بشكل رئيسي، ولكن ستصبح أيضًا معايير الشراء للعملاء الأمر الذي يشير إلى أن الامتثال والشفافية ستصبح مركزًا للتنافسية في قطاع الليزر الثنائي الصلب حتى عام 2026 وما بعده.

الأسواق الناشئة ونقاط التركيز الجغرافية

تشهد الساحة العالمية لتصنيع الليزر الثنائي الصلب تحولًا ديناميكيًا حيث تكتسب الأسواق الناشئة أهمية متزايدة بجانب المناطق المتقدمة. اعتبارًا من عام 2025، تظل منطقة آسيا والمحيط الهادئ رائدة في الإنتاج والاستهلاك، بقيادة استثمارات قوية في البنية التحتية للرقائق والفوتونيكس. شركة هاماماتسو فوتونيكس في اليابان وخدمة أوسрам في ألمانيا، مع عمليات كبيرة في الصين وماليزيا، تمثل الشركات الرائدة المشاركة في تلبية الطلب المتزايد في مجالات الاتصالات وفي استشعار السيارات والتشخيصات الطبية.

أصبحت الصين، على وجه الخصوص، مركزًا محوريًا، مدفوعة بمبادرات مدعومة من الحكومة مثل “صنع في الصين 2025” وصناعة الإلكترونيات والمركبات المتنامية بسرعة في الداخل. قامت شركات مثل IIVI Incorporated (التي أصبحت الآن جزءًا من كوهيرنت، ولديها مرافق كبيرة في سوتشو) بتوسيع بصمتها التصنيعية لتلبية الأسواق المحلية والدولية على حد سواء. بالإضافة إلى ذلك، تحافظ ترومبف على حضور قوي في آسيا، مع التركيز على وحدات الليزر الثنائي العالية الطاقة للاستخدامات الصناعية.

تظل أمريكا الشمالية لاعبًا رئيسيًا، حيث تستفيد الولايات المتحدة من نظام البحث والتطوير المتقدم وسلاسل التوريد الراسخة. تستمر شركات مثل لومنتم وnLIGHT في الاستثمار في قدرات التصنيع المحلية، وخاصة في التطبيقات العسكرية والطيران وأنظمة الاتصالات الضوئية من الجيل التالي. من المتوقع أن تعزز الحكومة الأمريكية التركيز على تعزيز سلاسل توريد أشباه الموصلات من التصنيع المحلي لأجهزة الليزر في السنوات القادمة.

تعد أوروبا، على الرغم من صغر حجم إنتاجها الإجمالي، بارزة من حيث تركيزها على تصنيع أجهزة الليزر الثنائي الصلب الفائقة النوعية، وخصوصًا في ألمانيا وسويسرا. تواصل أوسرام وROFIN-SINAR (جزء من كوهيرنت) دفع التطورات في التصنيع الدقيق وتطبيقات الحركة المرورية. كما تزود المشاريع “المهمة ذات المصالح الأوروبية المشتركة” (IPCEI) التابعة للاتحاد الأوروبي التمويل والتوجيه الاستراتيجي لتعزيز سلسلة الإمداد الخاصة بالفوتونيكس في المنطقة.

بالنظر إلى السنوات القليلة المقبلة، من المتوقع أن تشهد الدول في جنوب شرق آسيا—مثل ماليزيا، وفيتنام، وسنغافورة—نموًا متسارعًا، حيث تجذب استثمارات مباشرة من الخارج بسبب تكاليف العمالة المواتية، وتحسينات البنية التحتية، وسياسات دعم الحكومية. يُتوقع أن يساهم هذا التنويع الإقليمي في تقليل المخاطر المرتبطة بانقطاع سلسلة الإمداد، بينما يعزز الابتكار والتنافسية في قطاع تصنيع الليزر الثنائي الصلب على مستوى العالم.

آفاق المستقبل: الاتجاهات المدمرة والتوصيات الاستراتيجية

يدخل قطاع تصنيع الليزر الثنائي الصلب فترة محورية في عام 2025، تتشكل بفعل التقدم التكنولوجي السريع، وتغير استراتيجيات سلسلة الإمداد، وزيادة الطلب من مجالات التطبيقات الأساسية مثل استشعار السيارات، والأجهزة الطبية، والاتصالات من الجيل التالي. تعطي الشركات الكبرى الأولوية للاستثمار في تصميمات الديود عالية الكفاءة والفوتونيكس المتكامل، استجابةً لكل من الضغط السوقي للتصغير والإلحاح العالمي لكفاءة الطاقة.

تسلط الأحداث الأخيرة الضوء على تحول ملحوظ نحو التكامل العمودي وعمليات معالجة الرقائق الداخلية لتخفيف ضعف سلسلة الإمداد. على سبيل المثال، أعلنت أوسرام لأشباه الموصلات الضوئية عن توسعات في قدرتها على تصنيع الرقائق الداخلية، بهدف تأمين خطوات العملية الحرجة وتسريع تطوير منتجات جديدة. بالمثل، تقوم هاماماتسو فوتونيكس بزيادة نفقاتها الرأسمالية في خطوط التجميع الآلي لأجهزة الليزر الثنائية الصلبة، مستهدفةً إنتاجًا أعلى وموثوقية أفضل للأجهزة.

في الجبهة التكنولوجية، يشهد عام 2025 دفعًا نحو تطوير أجهزة الديود ذات الأطوال الموجية الطويلة والطاقة العالية، حيث تقدم شركات مثل ترومبف وكوهيرنت حلولًا من الدرجة متعددة الكيلووات لمعالجة المواد وتصنيع إضافي. تستند هذه التقدمات أيضًا إلى تحسينات في إدارة الحرارة والتعبئة، التي تظل نقاط اختناق حرجة لتوسيع الطاقة دون التضحية بعمر الديود.

بالتوازي مع ذلك، تسارع شراكات الاستراتيجية مع مصنعي المعدات الأصلية في مجالات السيارات والرعاية الصحية من اعتماد وحدات الليزر الثنائية المفصلة. وقد أبلغت أوسرام لأشباه الموصلات الضوئية وهاماماتسو فوتونيكس عن تعاونات جديدة في تطبيقات ليدار للسيارات والجراحة طفيفة التوغل، مما يعكس اتجاهًا أوسع نحو دورات الابتكار التي يقودها السوق النهائي.

عند النظر إلى السنوات القليلة المقبلة، يتميز Outlook تصنيع الليزر الثنائي الصلب بثلاث اتجاهات مدمرة رئيسية:

• المواد المتقدمة: من المتوقع أن يُحسن GaN-on-Si والمواد الأساسية الجديدة من عوائد التصنيع ويفتح أنظمة أطوال موجية جديدة.
• الأتمتة والذكاء الاصطناعي: من المقرر أن تؤدي الأتمتة في الاختبار، والفرز، والتجميع—المدعومة بالتحكم في الجودة المدعوم بالذكاء الاصطناعي—إلى تقليل معدلات العيوب وزيادة الإنتاجية، كما highlighted استثمارات من هاماماتسو فوتونيكس.
• الاستدامة: تحظى الابتكارات العملية الموفرة للطاقة ومبادرات إعادة التدوير المغلقة بالأولوية الجادة، حيث تعد أوسرام لأشباه الموصلات الضوئية بنشر أهداف الاستدامة المرتبطة بانبعاثات التصنيع واستخدام الموارد.

استراتيجيًا، يُنصح المصنعون بتعميق التعاون مع التكاملات السفلى، وتسريع ترقية الأتمتة الداخلية، وتنويع مصادر الركيزة للحفاظ على مرونة في ظل الشكوك المستمرة في سلسلة الإمداد. من المحتمل أن يُعاد تعريف القطاع من خلال هذه الاتجاهات المدمرة، حيث ستظهر الشركات الرائدة من أولئك الذين يتماشون بفاعلية بين تطوير الأبحاث والإنتاج والاستدامة.

المصادر والمراجع

• هاماماتسو فوتونيكس
• أوسرام لأشباه الموصلات الضوئية
• ترومبف
• كوهيرنت
• لومنتم القابضة
• نورثروب غرامان
• مؤسسة نيشيا
• شركة سوني لحلول أشباه الموصلات
• جنوفيكت
• ROFIN-SINAR