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Iluminando el futuro: Fronteras inexploradas en el mercado de software de diseño óptico

• La creciente integración de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático está revolucionando el proceso de diseño . El software basado en IA puede automatizar cálculos complejos, optimizar los diseños para su fabricación y explorar una amplia gama de soluciones que superan con creces la capacidad humana. Por ejemplo, los algoritmos de IA ahora pueden predecir el rendimiento de un sistema de lentes con más de 15 millones de superficies en menos de una hora.
• Existe una creciente demanda de software especializado para el diseño de óptica de forma libre. Estas superficies ópticas asimétricas permiten sistemas ópticos más compactos y eficientes. El número de patentes solicitadas para diseños de óptica de forma libre se ha disparado, con más de 3000 nuevas solicitudes solo en 2024, lo que indica una fuerte tendencia a la innovación. Este cambio genera oportunidades para que los desarrolladores de software atiendan este nicho de mercado, que se expande rápidamente.

Impulsando la innovación: La creciente demanda de óptica automotriz avanzada en el mercado de software de diseño óptico 

La industria automotriz avanza a pasos agigantados hacia una revolución óptica. A medida que los fabricantes de automóviles profundizan en la conducción autónoma y los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS), la demanda de software sofisticado para el diseño óptico se dispara. Se prevé que solo en 2025 se integren más de 35 millones de nuevos módulos de cámaras y LiDAR en los vehículos, cada uno de los cuales requiere simulación avanzada e ingeniería de precisión. Además, la complejidad del diseño alcanza niveles sin precedentes. Un solo sistema de faros requiere ahora la simulación de más de 2 millones de rayos de luz, mientras que una pantalla de visualización frontal (HUD) moderna se analiza en más de 500 configuraciones ópticas antes de su aprobación. Para afrontar estos retos en el mercado del software de diseño óptico, los equipos de ingeniería se están expandiendo: en 2024, los principales fabricantes de automóviles contaban con un promedio de 75 ingenieros ópticos dedicados a proyectos ADAS.

El desarrollo virtual se está convirtiendo en la nueva norma, con la creación de aproximadamente 1200 prototipos digitales antes de la fabricación de cualquier sensor físico. La modelización meteorológica, que tiene en cuenta la lluvia, la niebla y el deslumbramiento, puede generar hasta 10 terabytes de datos de simulación por modelo de vehículo. La modelización térmica añade otra capa de complejidad: un proveedor de primer nivel realizó más de 50 000 simulaciones especializadas solo en el primer semestre de 2025.

La innovación interdepartamental también está en auge, con ingenieros ópticos y mecánicos colaborando en un promedio de 15 proyectos por empresa en 2024. Para finales de 2025, se prevé que los vehículos de lujo contengan más de 200 componentes ópticos, lo que destaca la óptica como una nueva frontera en el diseño automotriz.

Moldeando la realidad: Aumento de la demanda de RA/RV y óptica miniaturizada

A medida que la realidad aumentada y la realidad virtual maduran, la demanda de innovación en el diseño óptico está en auge. Las gafas de realidad aumentada y los cascos de realidad virtual de última generación dependen de sistemas ópticos complejos de guías de onda y matrices de microlentes, campos que requieren software de simulación de precisión capaz de gestionar millones de interacciones de luz.

En 2025, se distribuirán más de 10 millones de cascos de realidad aumentada/realidad virtual avanzados, cada uno con simulaciones que involucran más de 5 millones de superficies ópticas. Una sola guía de ondas de realidad aumentada puede someterse a 800 iteraciones antes de su versión final, con características microópticas que alcanzan una precisión de hasta 1 micrómetro.

La carrera por la innovación se refleja en las cifras: en 2024 se concedieron más de 4500 patentes ópticas de RA/RV, mientras que los principales fabricantes registraron más de 100 000 horas de análisis computacional a principios de 2025. El diseño de un visor de RA puede consumir hasta 20 terabytes de almacenamiento de datos. A nivel mundial, 12 000 ingenieros se especializan actualmente en pantallas de visión cercana, y un dispositivo promedio incluye 35 componentes ópticos únicos. Para 2025, se lanzarán más de 50 nuevos dispositivos de RA/RV, cada uno impulsado por la incesante evolución del diseño óptico.

Análisis segmentario 

Las soluciones de software consolidan su dominio en el mercado.
El segmento de software ostenta una cuota de mercado dominante del 72,21 % en el mercado de software de diseño óptico, lo que subraya su papel fundamental en el impulso de la innovación y la accesibilidad en la ingeniería óptica. Este liderazgo se debe a la continua evolución del software, que permite a los ingenieros crear sistemas ópticos cada vez más avanzados y eficientes. Las versiones 2024-2025 reforzaron este impulso: CODE V 2024.03 introdujo 11 nuevos ejemplos de modelos, ampliando las referencias de diseño, mientras que Ansys Zemax OpticStudio 2024 R2 mejoró las capacidades de tolerancia con cuatro nuevos operandos (ISOA, ISOB, ISOC e ISOD), lo que proporciona a los diseñadores un control más preciso sobre la exactitud de la superficie.

En SPIE Photonics West 2025, más de 1400 expositores y 24 000 asistentes pusieron de manifiesto la vitalidad del sector, junto con 5000 presentaciones técnicas sobre I+D dependiente del software. Los proveedores del mercado de software de diseño óptico también están enriqueciendo sus ecosistemas de materiales, como se observa en la actualización del catálogo Nikon-Hikari de OpticStudio y la biblioteca de 2400 modelos de lentes de CODE V. El auge de la simulación en la nube —que ha aumentado un 40 %— está transformando la colaboración, con grupos de investigación multiusuario que aprovechan plataformas como 3DOptix para la visualización en tiempo real. La democratización del software también está ampliando el acceso académico; las licencias educativas de Lambda Research y la red global de Optiwave, presente en 70 países, ejemplifican esta tendencia. Por otro lado, la aceleración por GPU en Ansys Lumerical FDTD 2025 R1 redujo significativamente el tiempo de mallado, estableciendo un nuevo estándar de rendimiento y eficiencia en el cálculo de diseño óptico a gran escala.

La tecnología 3DIC consolida su liderazgo en miniaturización.
El segmento 3DIC, con una cuota de mercado del 24,5%, está revolucionando el mercado del software de diseño óptico mediante la integración compacta y de alto rendimiento de componentes electrónicos y fotónicos. Su arquitectura de apilamiento vertical minimiza la pérdida de potencia y el espacio, aspectos cruciales en sectores de rápida evolución como el aeroespacial, las telecomunicaciones y la electrónica de consumo. La suite de circuitos integrados Innovator3D de Siemens, lanzada en junio de 2025, marca un hito con su marco de diseño escalable que gestiona más de 5 millones de pines por chip, garantizando la fiabilidad en la electrónica de próxima generación. Las alianzas industriales están profundizando la integración de los flujos de trabajo electrónicos y fotónicos. La colaboración entre Ansys y TSMC en el diseño asistido por IA dio como resultado el Motor Fotónico Universal Compacto (COUPE), que permite el apilamiento de chips con módulos fotónicos y electrónicos con una precisión sin precedentes.

El análisis visual está entrando en una nueva era del mercado de software de diseño óptico gracias a la integración de las API de NVIDIA Omniverse por parte de Ansys, que ofrece visualización 3D en tiempo real de fenómenos electromagnéticos y térmicos. El analizador de protocolos de circuitos integrados Innovator3D incorpora modelado electromagnético automatizado posterior al enrutamiento para una verificación rápida a nivel de sistema, mientras que RedHawk-SC Electrothermal amplía sus capacidades para incluir el modelado de tensiones mecánicas en módulos multichip avanzados. En conjunto, estas características reducen los ciclos de diseño y mejoran la predictibilidad del rendimiento. Cabe destacar también que la colaboración entre Ansys, TSMC y Synopsys en la migración de RF asistida por IA ahora automatiza las transferencias de circuitos analógicos entre nodos de proceso, reduciendo el tiempo de comercialización hasta en un 30 % y reforzando la posición estratégica de 3DIC en la fabricación de dispositivos del futuro.

delgada consolidan su liderazgo en aplicaciones de alta precisión.
Estos recubrimientos ostentan una notable cuota de mercado del 24,8 % en el sector del software de diseño óptico, lo que subraya su predominio en aplicaciones de alta precisión. A medida que las industrias buscan una gestión de la luz superior en pantallas, paneles solares y dispositivos de imagen, el diseño de películas delgadas se ha convertido en un pilar de la innovación óptica. Las herramientas de simulación avanzadas han permitido probar cientos de combinaciones estructurales: un estudio de 2025 utilizó 780 simulaciones para crear una célula solar de película delgada con una eficiencia del 28 %, una mejora significativa con respecto a los estándares anteriores. En otro estudio, los recubrimientos antimanchas mejoraron el rendimiento de los módulos solares en más de un 3 %, con un coste nominal de 2,6 dólares estadounidenses por panel, demostrando así las ventajas en eficiencia y asequibilidad. Los avances en software, como el refinamiento dirigido por sensibilidad, permiten una optimización automatizada adaptada a las realidades de la fabricación, aunando teoría y escalabilidad.

Mientras tanto, se están desarrollando herramientas para manejar estructuras complejas como los reflectores de Bragg distribuidos, fundamentales para aumentar la eficiencia de las células solares de película delgada. Los modelos teóricos apuntan a posibles incrementos de eficiencia de hasta un 27,8 % mediante ajustes de microcapas, mientras que la adopción experimental de estructuras cristalinas de ópalo inverso 3D ya ha mejorado la absorción en el infrarrojo cercano en un 10 %. Este auge de precisión algorítmica y sinergia en la ciencia de los materiales consolida a los recubrimientos de película delgada como el elemento indispensable en el mercado global de software de diseño óptico.

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Análisis Regional 

Norteamérica a la vanguardia de la innovación en diseño óptico

El dominio de Norteamérica en el mercado de software de diseño óptico, con una cuota del 36,76%, se debe a la enorme inversión en I+D y al liderazgo en sectores tecnológicos clave. En 2025, la Ley CHIPS de EE. UU. impulsó más de 540 000 millones de dólares en inversiones privadas, lo que generó directamente la demanda de software para el diseño de instalaciones y equipos de fabricación de semiconductores de última generación. Esta expansión industrial se ve respaldada por las 76 principales plantas de fabricación de semiconductores que operan en el país. El compromiso de la industria estadounidense de semiconductores con el progreso quedó patente en su inversión de 56 200 millones de dólares en I+D en 2024, una suma que requiere software avanzado para la creación y prueba de nuevos componentes ópticos.

El interés de la región por la tecnología de vanguardia en el mercado de software de diseño óptico impulsa aún más la demanda de software. La inversión de 1,8 millones de dólares de la Fuerza Aérea de EE. UU. en un programa de capacitación en realidad aumentada y realidad virtual en 2024 pone de manifiesto la creciente necesidad de diseño óptico especializado en aplicaciones aeroespaciales y de defensa. En el ámbito del consumo, el lanzamiento de dispositivos como las gafas Xreal Air 2 Ultra evidencia un mercado dinámico de realidad aumentada y realidad virtual que requiere software capaz de modelar sistemas ópticos complejos y compactos. Esta tendencia se ve reforzada por el sólido desempeño del mercado estadounidense de avatares digitales. Además, el creciente mercado de fotónica de Canadá, que se prevé genere 326,3 millones de dólares para 2030, crea una base de clientes cada vez mayor para las herramientas de diseño óptico.

Asia Pacífico impulsa la fabricación mundial de productos electrónicos y semiconductores

La región de Asia Pacífico se erige como una potencia, generando una enorme demanda de software de diseño óptico gracias a su escala de fabricación sin precedentes. En los primeros cuatro meses de 2024, la producción china de 135.400 millones de circuitos integrados puso de manifiesto la necesidad crítica de software para la litografía e inspección de semiconductores. Esta demanda se ve incrementada por su producción de teléfonos móviles, que se prevé alcance los 1.670 millones de unidades en 2024, cada una de las cuales requiere lentes de cámara y sistemas ópticos de visualización de diseño complejo. El papel crucial de Taiwán se destaca por sus 15 fabricantes de obleas de circuitos integrados y la construcción por parte de TSMC de siete nuevas plantas en 2024, una expansión que requiere una inversión significativa en licencias y plataformas de software de diseño.

Los gobiernos y las corporaciones están invirtiendo fuertemente para mantener este liderazgo. Corea del Sur destinará alrededor de 30 millones de dólares estadounidenses a I+D en 2025 para consolidar su liderazgo en tecnologías OLED y de pantallas de última generación, que dependen de un modelado óptico sofisticado. Por otro lado, el plan de TSMC de aumentar su plantilla a más de 100 000 empleados para 2026, con el fin de impulsar el desarrollo de la IA, incrementará enormemente la base de usuarios de software avanzado de diseño y simulación en toda la región.

Europa impulsa la innovación en fotónica y fabricación avanzada

La posición de liderazgo de Europa en el mercado de software de diseño óptico se consolida gracias a su enfoque en industrias especializadas de alto valor. La pujante industria fotónica del Reino Unido, que generó 25 000 millones de dólares y empleó a 84 800 personas en 2024, representa una base de usuarios amplia y sofisticada para las herramientas de diseño óptico. La fortaleza de Alemania en ingeniería de precisión sigue impulsando la demanda, con una continua innovación en dispositivos médicos complejos, como sistemas avanzados de imagen 3D, que requieren un potente software de simulación. El compromiso de la región con la tecnología punta se evidencia aún más en el presupuesto preliminar de 7700 millones de euros de la Agencia Espacial Europea para 2025, que financiará proyectos de satélites y exploración que dependen en gran medida de cargas útiles ópticas diseñadas a medida.

Además, el mercado europeo de software de diseño óptico ocupa un lugar único y crucial en la cadena de suministro global de semiconductores. La empresa neerlandesa ASML sigue siendo el fabricante exclusivo de las máquinas de litografía de alta gama esenciales, cuyo diseño representa la cúspide de la ingeniería óptica y un mercado clave para el software de diseño. La inversión prevista de 27 000 millones de dólares en equipos para la fabricación de semiconductores de 300 mm en Europa y Oriente Medio entre 2025 y 2027 garantiza una demanda sostenida a largo plazo del software utilizado en el diseño y la optimización de estas avanzadas herramientas de fabricación.

Últimos desarrollos en el mercado de software de diseño óptico 

• Synopsys adquiere Ansys (enero de 2024): Synopsys anunció la adquisición de Ansys por aproximadamente 35.000 millones de dólares estadounidenses, un acuerdo histórico que crea una potencia en soluciones de diseño de silicio a sistemas, integrando la cartera de simulación y análisis de Ansys con el software de diseño de semiconductores de Synopsys. 
• Keysight Technologies adquiere empresa de pruebas y mediciones ópticas (mayo de 2024): Keysight adquirió una empresa especializada en soluciones de pruebas y mediciones ópticas, fortaleciendo su cartera para brindar un mejor servicio a los clientes en los mercados de comunicaciones ópticas y circuitos integrados fotónicos (PIC). 
• Intel Capital financia a un innovador en fotónica de silicio (abril de 2024): Intel Capital lideró una ronda de financiación para una empresa especializada en fotónica de silicio, cuyo objetivo es impulsar el desarrollo de interconexiones ópticas de alta velocidad para centros de datos y computación de alto rendimiento. 
• Cadence amplía sus capacidades en fotónica con una adquisición (marzo de 2024): Cadence Design Systems adquirió un desarrollador especializado de herramientas de automatización de diseño de fotónica integrada, mejorando así sus capacidades para abordar el creciente mercado de transceptores ópticos y óptica coempaquetada. 
• Firma de capital privado invierte en Zemax (junio de 2024): Una importante firma de capital privado realizó una inversión sustancial en Zemax, un destacado proveedor de software de diseño óptico, para acelerar su hoja de ruta de productos y expandir su alcance de mercado. 

Principales jugadores en el mercado global de software de diseño óptico 

• Óptima 3D
• AEH inc.
• Airy Óptica Inc.
• Alterar la tecnología
• ansys
• HazXpert
• Comsol
• óptica ELE
• Excelitas (Qioptiq)
• K2realm
• Corporación de investigación Lambda
• Óptica LTI LLC
• lumérico
• Fotón Ingeniería LLC
• Sinopsis
• Zemax
• Otros jugadores destacados

Descripción general de la segmentación del mercado:

Por solución

• Software
  • Nube
  • Desconectado
• Servicios
  • Administrado
  • Profesional

Por tecnología

• IA y aprendizaje automático
• Pruebas de seguridad de aplicaciones
• 3DIC
• Tecnología de diseño Cooptimización
• DevSecOps
• finfet
• Teléfonos multimodo portátiles

Por aplicación

• Imágenes
• Recubrimiento de película delgada
• Óptica no lineal
• Punto cuántico
• Óptica Fourier
• Haz gaussiano

Por industria

• Aeroespacial y Defensa
• Automotor
• Médico
• Fabricación
• Sector Público

Por región

• América del norte
  • Estados Unidos
  • Canadá
  • México
• Europa
  • Europa occidental
    • el reino unido
    • Alemania
    • Francia
    • Italia
    • España
    • Resto de Europa occidental
  • Europa Oriental
    • Polonia
    • Rusia
    • Resto de Europa del Este
• Asia Pacífico
  • Porcelana
  • India
  • Japón
  • Australia y Nueva Zelanda
  • Corea del Sur
  • ASEAN
  • Resto de Asia Pacífico
• Medio Oriente y África (MEA)
  • Arabia Saudita
  • Sudáfrica
  • Emiratos Árabes Unidos
  • Resto de MEA
• Sudamerica
  • Argentina
  • Brasil
  • Resto de Sudamérica