短波红外（SWIR）市场 尺寸和份额 2026-2035

短波红外（SWIR）市场规模

2025年，全球短波红外（SWIR）市场规模为 7.881亿美元，预计2026年将达到 8.439亿美元，到2035年将达到 23亿美元；2026年至2035年期间，市场预计将以约 12.5%的年均复合增长率（CAGR）扩张。

SWIR LED 覆盖 700 nm～2,500 nm 波段，其照明能够揭示传统可见光成像无法解析的材料特性。当光谱对比度变化会影响运营决策时，SWIR LED 的价值主张最为突出，例如检测晶圆内部缺陷、区分聚合物、测量水分，或在限制可见光相机性能的条件下对场景进行成像。这些应用需要专用发射器、光学器件和探测器，使市场需求更多地取决于对性能要求较高的应用，而非大宗照明需求。

技术权衡也是影响市场发展的因素之一。基于 InGaAs 的成像技术和更长波长的发射器能够扩展可用光谱覆盖范围，但与可见光及传统近红外系统相比，也会增加成本和集成要求。因此，近期光源和封装技术的改进具有重要意义，因为更高的输出功率、更优的效率和更小的尺寸能够减轻完整 SWIR 系统的照明负担，而不仅仅是改善单个 LED 的规格 ^{[1]Ushio Inc. Adopts the world's first SWIR LED chip utilizing a flip-chip structure with InP materials, November 2024, ushio.co.jp}。

供应端面临的问题是，效率和封装技术的进步能否足够迅速地降低系统级成本，从而将需求拓展至现有工业和国防部署之外。Ushio 的紧凑型倒装芯片封装和 DOWA 的高输出产品表明，供应商正从不同方向应对这一限制：通过更高密度的集成满足紧凑型设备需求，并通过提高辐射输出满足检测系统需求。因此，市场可能更青睐能够将波长性能与实用集成支持相结合的制造商。

1,020～2,500 nm 范围具有最广泛的技术适用性，因为其中包含与硅检测、水吸收分析、眼安全照明和扩展 SWIR 传感相关的波长。1,300 nm、1,460 nm 和 1,900 nm 波长的器件进步正在扩大应用相关波长的可用输出。

主要驱动因素

工业自动化和质量检测领域的应用日益普及

工业应用取决于短波红外（SWIR）能够在可见光成像产生模糊结果的情况下形成清晰对比度。在大约 1,100 nm 以上波长范围内，硅的透明性支持对晶圆和键合结构进行无损检测；同时，分子吸收特性有助于食品、制药和回收流程中的水分测量与材料区分 ^{[2]Ushio Inc. Epitex SMBB1050GD - SWIR LED output power record and application overview, April 2021, ushio.co.jp}。当生产线需要持续检测而非基于样品的测试时，这使短波红外照明从实验室辅助设备转变为在线质量控制输入。

高输出封装进一步支持快速传送带应用，因为与连续运行相比，频闪照明能够在相机积分期间集中光线，同时不会产生同等水平的平均热负荷。Ushio 的 SMBB 产品系列体现了多芯片配置对于机器视觉照明的重要性；在此类应用中，必须在场景亮度和检测速度与系统散热管理之间实现平衡。

与人工智能和先进图像处理技术的融合程度不断提高

人工智能系统能够从短波红外中受益，因为光谱信号可以区分在可见光图像中外观相似的材料。一项 2024 年研究报告称，在所测试的场景中，与仅采用可见光谱的方法相比，基于短波红外的图像数据提升了材料分类性能，进一步凸显了短波红外作为可见光成像补充传感模态的作用，而非作为其替代方案 ^{[3]MDPI Applied Sciences, Short-Wave Infrared (SWIR) Imaging for Robust Material Classification: Overcoming Limitations of Visible Spectrum Data, November 2024, mdpi.com}。

硬件集成正在降低融合光谱输入的成本和复杂性。Sony 的 SenSWIR 技术通过铜对铜键合，将 InGaAs 光电二极管与硅电路相结合，并覆盖 400–1,700 nm 的宽响应范围，使单一传感器架构能够同时处理可见光和短波红外信息 ^{[4]Sony Semiconductor Solutions Group, Short-Wavelength InfraRed Image Sensor Technology SenSWIR, undated, sony-semicon.com}。在国防领域，美国陆军针对人工智能/机器学习（AI/ML）赋能的偏振短波红外相机发布的 SBIR 主题，表明其正积极探索将短波红外成像与无人机集群的自动检测和跟踪相结合。

国防与安全监视应用不断拓展

短波红外系统能够在低照度条件下提供高分辨率图像，并支持仅凭可见光相机难以实现的激光相关检测应用。美国陆军已将 InGaAs 焦平面阵列的成本确定为更广泛部署短波红外激光传感器的制约因素，这既证实了该技术的实际应用价值，也反映出采购方对低成本架构的需求压力 ^{[5]U.S. Army SBIR/STTR Program, Low-Cost SWIR Laser Sensor, undated, armysbir.army.mil}。

安全领域的需求还延伸至人工智能赋能的监视应用，其目标不仅是照明，还包括在复杂场景中快速识别目标。美国陆军的偏振短波红外相机主题将短波红外传感直接与反无人机集群需求相联系，这一任务需要大范围感知、自动分类和快速跟踪。这些要求将推动对合格高可靠性组件的需求，但与商业机器视觉部署相比，也可能导致更长的销售周期。

半导体与电子产品检测中的应用日益广泛

半导体检测是高价值的短波红外（SWIR）应用领域，因为先进封装和键合结构增加了对相关特征进行检测的需求，而可见光照明无法充分评估这些特征。SWIR 摄像机应用于涉及硅晶圆、光致发光和电致发光的检测流程，旨在后续加工增加产品价值之前，识别可能限制良率的缺陷。

供应商的产品开发日益与该应用领域紧密相关。DOWA 于 2025 年 5 月推出了 SMD SWIR LED，在 1,300 nm 波长下实现更高的辐射输出；该波长与半导体晶圆检测相关，同时产品采用表面贴装封装形式，旨在简化系统集成。这种协同意义重大，因为制造商不仅在提高输出功率，还在采用能够适配标准组装流程的封装形式。

SWIR 传感器材料与小型化技术不断进步

近期进展正在改善 SWIR LED 在高输出和紧凑型设备两端的性能。Ushio 于 2024 年 6 月启动了 1,100 nm GD Series LED 的量产，并报告称该产品在 1 A 电流下可实现 590 mW 的连续波输出，墙插效率较前代产品提高约 1.8 倍。其后推出的倒装芯片 InP 产品采用 0.6 × 0.3 mm 封装，省去了封装设计中的引线键合空间。

DOWA 进一步拓展了更长波长下的性能，并报告称其 2024 年 SWIR LED 芯片系列在 1,350 nm 和 1,900 nm 波长下的输出分别达到 170 mW 和 45 mW。这些改进扩大了紧凑型传感、含水量分析、气体相关光谱分析和工业照明的实际设计空间。其主要商业影响在于，可行的系统架构范围进一步扩大，但基于 InGaAs 的成像技术经济性仍然是限制因素。

主要制约因素

SWIR 传感器与成像系统成本高

SWIR 系统成本并不只由 LED 决定。与可见光谱系统相比，长波长照明、专用光学器件、InGaAs 探测器阵列及相关电子元件均可能增加成本。美国陆军的低成本 SWIR 激光传感器项目指出，即使性能需求已经明确，InGaAs 焦平面阵列的经济性仍是推动更广泛部署的核心障碍。

这一制约因素将应用划分为两类商业市场。当 SWIR 能够避免高成本错误或满足任务要求时，半导体检测、国防监视和专业医疗设备可以承担更高的系统价格。大众消费电子、小型农业经营和入门级工业检测等成本敏感型应用，则需要系统成本大幅下降后，市场规模才有可能扩大。Sony 的键合方案和 Ushio 的紧凑型倒装芯片封装表明，行业正探索改善集成经济性的路径，但两者都无法消除 SWIR 系统与基于硅的系统之间更广泛的成本差距。

系统集成与校准的复杂性

SWIR 的部署需要协调照明波长、光学透射率、探测器灵敏度、摄像机时序、热特性和图像处理逻辑。多光谱系统的复杂性更高，因为不同波长可能用于区分不同材料特性，这要求整个成像链具备稳定的时序和校准能力。

这一挑战在输出结果将支持重大决策的场景中尤为突出。半导体检测必须区分真实缺陷与工艺波动，而医疗和遥感应用可能需要针对不断变化的运行条件进行校准。Exosens 指出，短波红外（SWIR）成像在半导体检测应用中发挥着重要作用，这表明该技术通常嵌入专用检测工作流程，而不是作为独立光源使用。因此，集成专业能力可能成为供应商和系统合作伙伴的竞争差异化因素，但也可能延长认证周期。

因此，最具增长潜力的机会集中在组件改进能够缓解已知运营瓶颈的领域。1,300 nm 和 1,460 nm 波长下更高的输出功率可以扩展晶圆检测和食品分析的性能范围，而更小的倒装芯片封装则更适用于紧凑型传感架构。将照明、热设计和集成支持作为一体化方案提供的供应商，相较于仅围绕器件输出功率展开竞争的供应商，应能建立更具防御性的市场地位。

短波红外（SWIR）市场细分分析

按光谱范围

950～1020 nm 范围位于传统红外传感与 SWIR 系统优势更加显著的波段之间，发挥着衔接作用。在该细分市场中，紧凑型封装尤为重要，因为接近传感、手势识别和移动设备架构都对尺寸、功耗和单位成本较为敏感。Ushio 的 1,050 nm 产品系列及其紧凑型倒装芯片封装，体现了供应商应对这些设计约束的努力。

1020～2500 nm 细分市场提供了最广泛的差异化 SWIR 功能范围，其中包括用于硅检测、水分分析、对眼睛安全的照明以及扩展型 SWIR 传感的波长。DOWA 报告的 1,350 nm 和 1,900 nm 性能提升表明，行业仍在持续努力将可用输出进一步延伸至该波段更深处。商业增长取决于特定应用的价值：目前，半导体检测和分选能够支持更高的系统成本；而环境、医疗和紧凑型传感应用则更依赖效率与集成能力的持续提升。

按输出功率

Below-1-W SWIR LED 适用于紧凑型传感模块、可穿戴设备、接近检测和便携式光谱分析。其市场潜力取决于小型化和功率效率，而非最大辐射输出。Ushio 的 0.6 × 0.3 mm 倒装芯片封装与该层级相关，因为它减少了紧凑型电子设计对封装面积的限制。

1 W–5 W 功率级适用于许多工业机器视觉、分拣和中距离检测配置。该功率级在亮度与可控的散热要求之间实现了平衡，非常适合频闪驱动照明。表面贴装产品可以减少定制装配工作，从而提高可制造性；DOWA 的 5 mm SMD 产品正是围绕这一集成优势进行定位。

按应用领域

医疗短波红外（SWIR）应用包括组织成像、非侵入式传感研究，以及利用特定波长吸收特性的光学系统。市场采用受临床验证和监管要求制约，尤其是在输出结果会影响诊断或患者监测的情况下。紧凑型光源设计可能扩大可采用的设备范围，但临床证据和工作流程集成仍是决定性限制因素。

机器视觉仍是核心应用，因为短波红外照明能够显现可见光成像无法可靠识别的硅材料亚表面特征和材料差异。Sony 的宽响应 SenSWIR 架构体现了在更高集成度的成像设计中结合可见光与短波红外信息的价值。当更快速的缺陷分类能够将光谱数据转化为实时生产决策时，该细分市场将从中受益。

光学分拣利用材料特定的短波红外吸收和反射特性，在生产线上分离产品。食品质量检测、水分分析和聚合物区分具有商业价值，因为分拣准确度会影响废弃物、产出率和再生料质量。DOWA 在 1,460 nm（与水吸收相关的波长）下提升的输出，体现了光源工程与食品分析应用之间的联系。

照明和遥感应用利用短波红外光源开展环境测量、农业分析和专业监控。更长波长能够拓展系统可进行的吸收相关测量范围。DOWA 报告的 1,900 nm 输出具有重要意义，因为这使商用 LED 的能力超出了最常见的较短短波红外范围。

按最终用户

航空航天与国防需求主要受情报、监视、侦察、激光探测和周界安防要求驱动。美国陆军积极发布的 SBIR 主题表明，市场需要成本更低的短波红外激光传感器和 AI 支持的偏振系统。资质认证、可靠性和任务适用性能够支撑溢价定价。

汽车应用场景包括传感、驾驶员监测和先进成像架构。市场采用取决于短波红外相较于低成本替代方案能否提供可量化的安全或性能优势，以及供应商能否满足汽车行业的资质认证、成本和规模化要求。

BFSI 部署主要集中于高安全性生物特征验证和反欺诈功能。该市场具有选择性，因为短波红外硬件必须相较于成熟的生物特征技术证明具有显著的身份认证优势。

消费电子是一个重要的长期机遇，但仍高度注重成本。紧凑型封装的发展可以提高其在接近感测和可穿戴架构中的可行性，但广泛采用取决于成本、集成能力以及经验证的用户价值。

教育领域的需求规模有限，主要与光子学、光谱学和研究实验室相关。该领域能够支撑专业设备采购，但不是主要的销量驱动因素。

因此，双轨产品战略正在形成。对于吞吐量、检测深度或工作距离在经济性方面至关重要的应用，高输出光源能够提供支持；与此同时，小型化产品则致力于在紧凑型电子设备领域实现未来的规模化应用。DOWA 针对特定波长的输出改进，以及 Ushio 的倒装芯片架构表明，这两条路径需要采取不同的工程重点。能够同时支持两条路径的供应商，可能降低对单一终端市场周期的依赖。

短波红外（SWIR）市场区域分析

北美

2025 年，北美市场规模为 2.543 亿美元，预计到 2035 年将达到 7.264 亿美元，年均复合增长率（CAGR）约为 12.0%。半导体设备、先进工业检测、国防电子和医疗器械开发支撑了市场需求。美国陆军针对低成本 SWIR 激光传感器和采用 AI/ML 的偏振相机开展的相关计划，表明国防领域对 SWIR 能力的兴趣仍在持续。

美国是该区域的主要市场，受国防采购、半导体相关检测需求以及系统集成能力的支撑。加拿大则通过工业、农业和科研类应用贡献市场需求，但其市场规模较小。

欧洲

2025 年，欧洲市场规模为 1.598 亿美元，预计到 2035 年将达到 3.921 亿美元，年均复合增长率约为 10.4%。该地区的需求主要集中于工业自动化、药品检测、汽车系统、食品加工、回收以及专业国防应用。欧洲的增长态势更多与既有工业流程的升级相关，而不是源于全新 SWIR 需求类别的形成。

德国是工业自动化和汽车相关系统的重要市场。英国通过国防、安全和生命科学应用贡献市场需求，法国则支撑航空航天和国防需求。意大利、西班牙和荷兰的相关应用主要涉及制造业、食品加工、农业传感和物流。

亚太地区

预计亚太地区市场规模将从 2025 年的 3.188 亿美元扩大至 2035 年的 11.013 亿美元，年均复合增长率约为 14.3%，为各区域中最高。该地区既拥有庞大的半导体和电子产品制造基地，也是 SWIR 组件的重要供应地。光源生产、系统集成商和终端用户制造之间的地理邻近性，有助于缩短开发周期，并改善针对具体应用的认证流程。

中国的需求主要来自制造业自动化、监控基础设施和电子产品生产。日本具有重要的战略地位，因为 Ushio OPTO Semiconductors 和 DOWA Electronics Materials 均位于日本，并已在重要 SWIR 波长范围内实现性能改进。韩国的市场需求受半导体和显示器制造业支撑，印度则通过工业检测和监控应用贡献市场需求。澳大利亚和新西兰（ANZ）的需求更多与农业传感、食品质量检测和科研应用相关。

拉丁美洲

拉丁美洲市场规模在 2025 年为 1,740 万美元，预计到 2035 年将达到 3,260 万美元，年均复合增长率（CAGR）约为 7.5%。需求主要集中在食品加工、出口导向型农业、汽车制造以及部分安防应用领域。进口依赖和有限的专业集成能力可能延长采购周期，并限制产品在高价值应用以外领域的普及。

巴西是该地区最大的市场，农业和食品加工领域的机遇为市场提供支撑。墨西哥受益于汽车制造和跨境制造活动，而阿根廷则贡献了规模较小的工业和农业传感需求。

中东和非洲

中东和非洲市场规模在 2025 年达到 3,780 万美元，预计到 2035 年将达到 9,080 万美元，年均复合增长率约为 9.9%。国防、边境安防、关键基础设施保护和智能监控投资支撑了该地区的需求，尤其是在低照度和恶劣条件成像具有运营价值的场景中。

沙特阿拉伯和阿联酋是安防及国防相关系统的主要市场。南非的需求则来自工业、采矿和安防应用。该地区的增长高度依赖项目型采购，因此，尽管长期发展趋势向好，年度需求仍可能出现波动。

北美则发挥着不同的战略作用。其市场规模预计将从 2.543 亿美元扩大至 7.264 亿美元，这一增长由高价值国防和半导体设备应用场景支撑；在这些场景中，性能和认证能力的重要性可能超过元件成本。欧洲较低的增长率反映出其工业基础相对成熟，而拉丁美洲以及中东和非洲则更加依赖项目经济性、进口供应情况和特定应用的采购。因此，区域市场的成功不仅取决于波长或输出规格，也取决于本地工程支持和认证准入。

短波红外（SWIR）市场份额与竞争格局

市场竞争围绕波长覆盖范围、辐射效率、封装形式、可靠性以及支持终端应用集成的能力展开。具备长波长和高输出产品专业能力的器件供应商能够服务于半导体、工业和国防应用，而紧凑型封装能力对消费、医疗和便携式传感机遇的重要性日益提升。

Ushio OPTO Semiconductors Inc. 在 2025 年的市场份额约为 17.6%。其产品活动包括 1,100 nm 高输出 LED、1,900 nm SWIR LED 样品出货，以及紧凑型 InP 倒装芯片封装，覆盖高性能和微型化两大重点方向。

DOWA Electronics Materials Co. Ltd. 在 2025 年的市场份额约为 13.4%。其已公布的产品开发包括 1,200 nm 至 1,900 nm 的高输出 SWIR 芯片，以及面向检测和食品分析应用的高功率 SMD 封装。

Lite-On Inc. 的市场份额约为 9.2%，Everlight Electronics Co Ltd 的市场份额约为 8.7%，EPILEDS 的市场份额约为 5.0%。这些供应商在批量封装、工业应用和红外元件供应方面具有重要意义。其余市场较为分散，其他供应商合计约占 2025 年市场规模的 46.0%。

竞争格局还包括 Brightek (Europe) Limited、Epistar Corporation、Excelitas Technologies Corporation、High Power Lighting Corporation、Kingbright、Lextar Electronics Corporation、Lumileds、Marktech Optoelectronics、ON Semiconductor、ROHM Semiconductor、Vishay Intertechnology 和 Wurth Electronics Inc. 这些企业的业务覆盖 LED 制造、特种光电产品、目录化供应、应用工程，以及工业、汽车、医疗和国防渠道的拓展，具体作用各不相同。

主要的战略分界在于：一类供应商能够提供具有差异化优势的长波长或高输出产品，另一类则通过封装、分销覆盖范围和应用支持展开竞争。随着系统集成度不断提高，供应商帮助客户管理照明几何、散热、光学、时序和认证的能力，可能与器件的标称输出同等重要。

近期行业动态

• 2025年5月 — DOWA 推出覆盖 1,040～1,900 nm 的高功率 SMD SWIR LED，并报告称，与同类裸 LED 配置相比，该产品在 1,300 nm 和 1,460 nm 波长下具有更高的辐射输出。
• 2024年8月 — Ushio 开始出货 Epitex F 系列裸 SWIR LED 芯片，覆盖 1,050～1,900 nm，从而提高了第三方封装制造商的设计灵活性。
• 2024年11月 — Ushio 宣布开始提供采用 InP 倒装芯片结构、封装尺寸为 0.6 × 0.3 mm 的 EDP 封装 SWIR LED 样品，适用于 1,050～1,650 nm 应用。