Pour obtenir plus d'informations, demandez un échantillon gratuit

Éclairer l'avenir : les frontières inexploitées du marché des logiciels de conception optique

• L'intégration croissante de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique révolutionne le processus de conception . Les logiciels basés sur l'IA peuvent automatiser des calculs complexes, optimiser les conceptions pour la fabrication et explorer un vaste éventail de solutions bien au-delà des capacités humaines. Par exemple, les algorithmes d'IA peuvent désormais prédire les performances d'un système de lentilles comportant plus de 15 millions de surfaces en moins d'une heure.
• On observe une demande croissante de logiciels spécialisés pour la conception d'optiques à surfaces libres. Ces surfaces optiques non symétriques permettent de réaliser des systèmes optiques plus compacts et plus performants. Le nombre de brevets déposés pour la conception d'optiques à surfaces libres a explosé, avec plus de 3 000 nouvelles demandes pour la seule année 2024, témoignant d'une forte dynamique d'innovation. Cette évolution offre aux développeurs de logiciels l'opportunité de répondre aux besoins de ce segment de niche en pleine expansion.

Catalyser l'innovation : la demande croissante d'optiques automobiles avancées sur le marché des logiciels de conception optique 

L'industrie automobile s'oriente à toute vitesse vers une révolution optique. À mesure que les constructeurs automobiles investissent davantage dans la conduite autonome et les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS), la demande en logiciels de conception optique sophistiqués explose. Plus de 35 millions de nouveaux modules de caméras et de LiDAR devraient être intégrés aux véhicules rien qu'en 2025, chacun nécessitant une simulation avancée et une ingénierie de précision. De plus, la complexité de la conception atteint des sommets. Un seul système de phares requiert désormais la simulation de plus de 2 millions de rayons lumineux, tandis qu'un affichage tête haute (HUD) moderne est analysé selon plus de 500 configurations optiques avant d'être homologué. Pour relever ces défis sur le marché des logiciels de conception optique, les équipes d'ingénierie s'agrandissent : en 2024, les principaux constructeurs automobiles employaient en moyenne 75 ingénieurs opticiens dédiés aux projets ADAS.

Le développement virtuel s'impose comme la nouvelle norme : environ 1 200 prototypes numériques sont créés avant même la fabrication du moindre capteur physique. La modélisation météorologique, prenant en compte la pluie, le brouillard et l'éblouissement, peut générer jusqu'à 10 téraoctets de données de simulation par modèle de véhicule. La modélisation thermique ajoute une complexité supplémentaire : un équipementier de premier rang a réalisé plus de 50 000 simulations spécialisées au cours du seul premier semestre 2025.

L'innovation inter-équipes s'intensifie également, les ingénieurs opticiens et mécaniciens collaborant en moyenne sur 15 projets par entreprise en 2024. D'ici fin 2025, les véhicules de luxe devraient contenir plus de 200 composants optiques, ce qui souligne l'importance de l'optique comme nouvelle frontière dans la conception automobile.

Façonner la réalité : la demande croissante en matière de RA/RV et d’optique miniaturisée

Avec la maturité croissante de la réalité augmentée et de la réalité virtuelle, la demande en matière d'innovation dans la conception optique explose. Les lunettes AR et les casques VR de nouvelle génération reposent sur des systèmes optiques complexes à guides d'ondes et à réseaux de microlentilles — des domaines qui exigent des logiciels de simulation de précision capables de gérer des millions d'interactions lumineuses.

En 2025, plus de 10 millions de casques de réalité augmentée/réalité virtuelle de pointe seront commercialisés, chacun intégrant des simulations impliquant plus de 5 millions de surfaces optiques. Un seul guide d'ondes de réalité augmentée peut nécessiter jusqu'à 800 itérations avant d'être finalisé, les caractéristiques micro-optiques atteignant désormais une finesse de 1 micromètre.

La course à l'innovation se traduit en chiffres : plus de 4 500 brevets optiques pour la réalité augmentée et la réalité virtuelle ont été déposés en 2024, tandis que les principaux fabricants ont cumulé plus de 100 000 heures d'analyse informatique début 2025. La conception d'un seul casque de réalité augmentée peut nécessiter jusqu'à 20 téraoctets de stockage de données. À l'échelle mondiale, 12 000 ingénieurs se spécialisent désormais dans les écrans de réalité augmentée, et un appareil comprend en moyenne 35 composants optiques uniques. D'ici 2025, plus de 50 nouveaux appareils de réalité augmentée et de réalité virtuelle seront lancés, chacun bénéficiant de l'évolution constante de la conception optique.

Analyse segmentaire 

Les solutions logicielles consolident la domination du marché.
Le segment logiciel détient une part de marché dominante de 72,21 % sur le marché des logiciels de conception optique, soulignant son rôle essentiel dans la stimulation de l'innovation et l'accessibilité en ingénierie optique. Ce leadership repose sur une évolution logicielle continue qui permet aux ingénieurs de concevoir des systèmes optiques . Les versions 2024-2025 ont renforcé cette dynamique : CODE V 2024.03 a introduit 11 nouveaux exemples de modèles, enrichissant ainsi les références de conception, tandis qu'Ansys Zemax OpticStudio 2024 R2 a amélioré les capacités de tolérancement avec quatre nouveaux opérandes (ISOA, ISOB, ISOC et ISOD), offrant aux concepteurs un contrôle plus précis de la précision des surfaces.

Lors du salon SPIE Photonics West 2025, plus de 1 400 exposants et 24 000 participants ont témoigné du dynamisme du secteur, avec 5 000 présentations techniques consacrées à la R&D dépendante des logiciels. Les fournisseurs de logiciels de conception optique enrichissent également leurs écosystèmes de matériaux, comme en témoignent la mise à jour du catalogue Nikon-Hikari d'OpticStudio et la bibliothèque de 2 400 modèles de lentilles de CODE V. Le passage à la simulation dans le cloud – en hausse de 40 % – transforme la collaboration, les groupes de recherche multi-utilisateurs exploitant des plateformes telles que 3DOptix pour la visualisation en temps réel. La démocratisation des logiciels élargit également l'accès au monde universitaire ; les licences éducatives de Lambda Research et le réseau mondial d'Optiwave, présent dans 70 pays, illustrent cette tendance. Par ailleurs, l'accélération GPU d'Ansys Lumerical FDTD 2025 R1 a considérablement réduit le temps de maillage, établissant une nouvelle référence en matière de performance et d'efficacité pour le calcul de conception optique à grande échelle.

La technologie 3DIC renforce le leadership en matière de miniaturisation.
Le segment 3DIC, avec une part de marché de 24,5 %, révolutionne le marché des logiciels de conception optique grâce à une intégration compacte et performante des composants électroniques et photoniques. Son architecture d'empilement vertical minimise les pertes de puissance et l'encombrement, des atouts essentiels dans des secteurs en pleine évolution comme l'aérospatiale, les télécommunications et l'électronique grand public. La suite logicielle Innovator3D IC de Siemens, lancée en juin 2025, marque une étape importante avec son cadre de conception évolutif gérant plus de 5 millions de broches par puce, garantissant ainsi la fiabilité des systèmes électroniques de nouvelle génération. Les alliances industrielles renforcent l'intégration des flux de travail électroniques et photoniques. Le partenariat de conception assistée par IA entre Ansys et TSMC a donné naissance au moteur photonique universel compact (COUPE), permettant l'empilement de puces de modules photoniques et électroniques avec une précision sans précédent.

L'analyse visuelle s'ouvre à de nouveaux horizons sur le marché des logiciels de conception optique grâce à l'intégration par Ansys des API NVIDIA Omniverse, offrant une visualisation 3D en temps réel des phénomènes électromagnétiques et thermiques. L'analyseur de protocoles de circuits intégrés Innovator3D ajoute une modélisation électromagnétique automatisée post-routage pour une vérification rapide au niveau système, tandis que RedHawk-SC Electrothermal intègre désormais la modélisation des contraintes mécaniques pour les modules multi-puces avancés. Ensemble, ces fonctionnalités raccourcissent les cycles de conception et améliorent la prévisibilité des performances. Par ailleurs, la collaboration Ansys–TSMC–Synopsys sur la migration RF assistée par IA automatise désormais les transferts de circuits analogiques entre les nœuds de processus, réduisant ainsi le délai de mise sur le marché jusqu'à 30 % et renforçant la position stratégique de 3DIC dans la fabrication de dispositifs du futur.

dominent
le marché des applications. Avec une part de marché remarquable de 24,8 %, ils s'imposent comme une solution incontournable pour les applications de haute précision. Face à la recherche constante d'une gestion optimale de la lumière dans les écrans, les panneaux solaires et les dispositifs d'imagerie, la conception de couches minces est devenue un pilier de l'innovation optique. Des outils de simulation avancés ont permis de tester des centaines de combinaisons structurelles : une étude de 2025 a utilisé 780 simulations pour créer une cellule solaire en couche mince atteignant un rendement de 28 %, soit une amélioration significative par rapport aux performances précédentes. Une autre étude a démontré que les revêtements anti-salissures améliorent le rendement des modules solaires de plus de 3 %, pour un coût nominal de 2,6 $US par panneau, illustrant ainsi les gains d'efficacité et d'accessibilité. Des avancées logicielles majeures, telles que l'optimisation par sensibilité, permettent une optimisation automatisée adaptée aux réalités de la fabrication, faisant le lien entre théorie et mise à l'échelle.

Parallèlement, des outils évoluent pour gérer des structures complexes telles que les réflecteurs de Bragg distribués, essentiels à l'amélioration du rendement des cellules solaires à couches minces. Des modèles théoriques suggèrent des gains de rendement potentiels allant jusqu'à 27,8 % grâce à des ajustements au niveau des microcouches, tandis que l'adoption expérimentale de structures cristallines 3D en « opale inverse » a déjà permis d'améliorer l'absorption dans le proche infrarouge de 10 %. Cette avancée en matière de précision algorithmique et de synergie avec la science des matériaux confirme le rôle incontournable des revêtements en couches minces sur le marché mondial des logiciels de conception optique.

Pour en savoir plus sur cette recherche : demandez un échantillon gratuit

Analyse régionale 

L'Amérique du Nord à la pointe de l'innovation en conception optique

La domination de l'Amérique du Nord sur le marché des logiciels de conception optique, avec une part de marché de 36,76 %, s'explique par des investissements massifs en R&D et son leadership dans des secteurs technologiques clés. En 2025, la loi américaine CHIPS a stimulé plus de 540 milliards de dollars d'investissements privés, alimentant directement la demande de logiciels pour la conception des installations et équipements de fabrication de semi-conducteurs de nouvelle génération. Cette expansion industrielle est soutenue par les 76 principales usines de fabrication de semi-conducteurs opérant aux États-Unis. L'engagement de l'industrie américaine des semi-conducteurs en faveur du progrès s'est traduit par un investissement de 56,2 milliards de dollars en R&D en 2024, une somme qui nécessite des logiciels avancés pour la création et le test de nouveaux composants optiques.

L'appétit de la région pour les technologies de pointe dans le domaine des logiciels de conception optique stimule la demande. L'investissement de 1,8 million de dollars de l'US Air Force dans un programme de formation en réalité augmentée/réalité virtuelle en 2024 souligne le besoin croissant de solutions optiques spécialisées pour les applications aérospatiales et de défense. Sur le marché grand public, le lancement d'appareils comme les lunettes Xreal Air 2 Ultra témoigne du dynamisme du marché de la réalité augmentée/réalité virtuelle, qui requiert des logiciels capables de modéliser des systèmes optiques complexes et compacts. Cette tendance est confortée par les excellentes performances du marché américain des avatars numériques. Par ailleurs, le marché canadien de la photonique, en pleine expansion et dont les coûts devraient atteindre 326,3 millions de dollars d'ici 2030, crée une clientèle croissante pour les outils de conception optique.

L'Asie-Pacifique, moteur de la fabrication mondiale de produits électroniques et de semi-conducteurs

La région Asie-Pacifique, véritable moteur de croissance, génère une demande considérable de logiciels de conception optique grâce à son échelle de production inégalée. Au cours des quatre premiers mois de 2024, la production chinoise de 135,4 milliards de circuits intégrés a mis en évidence le besoin crucial de logiciels pour la lithographie et l'inspection des semi-conducteurs. Cette demande est amplifiée par la production de téléphones mobiles, qui devrait atteindre 1,67 milliard d'unités en 2024, chacune nécessitant des objectifs et des systèmes optiques d'affichage de conception complexe. Le rôle essentiel de Taïwan est illustré par ses 15 fabricants de plaquettes de circuits intégrés et la construction par TSMC de sept nouvelles usines en 2024, une expansion qui requiert un investissement important dans les licences et les plateformes de logiciels de conception.

Les gouvernements et les entreprises investissent massivement pour maintenir ce leadership. La Corée du Sud injecte environ 30 millions de dollars américains dans la recherche et le développement en 2025 afin de consolider son avance dans le domaine des écrans OLED et des technologies d'affichage de nouvelle génération, qui reposent sur une modélisation optique sophistiquée. Parallèlement, le projet de TSMC d'accroître ses effectifs à plus de 100 000 employés d'ici 2026 pour soutenir le développement de l'IA augmentera considérablement le nombre d'utilisateurs de logiciels de conception et de simulation avancés dans toute la région.

L'Europe, moteur d'innovation dans la photonique et la fabrication de pointe

La position dominante de l'Europe sur le marché des logiciels de conception optique repose sur son orientation vers des industries spécialisées à forte valeur ajoutée. L'industrie photonique britannique, florissante et ayant généré 25 milliards de dollars et employé 84 800 personnes en 2024, constitue un important vivier d'utilisateurs exigeants pour les outils de conception optique. L'expertise allemande en ingénierie de précision continue de stimuler la demande, notamment grâce à l'innovation constante dans le domaine des dispositifs médicaux complexes, tels que les systèmes d'imagerie 3D avancés, qui nécessitent des logiciels de simulation performants. L'engagement de la région dans les technologies de pointe est également illustré par le budget préliminaire de 7,7 milliards d'euros de l'Agence spatiale européenne pour 2025, qui financera des projets de satellites et d'exploration reposant largement sur des charges utiles optiques conçues sur mesure.

Par ailleurs, le marché européen des logiciels de conception optique occupe une place unique et cruciale dans la chaîne d'approvisionnement mondiale des semi-conducteurs. L'entreprise néerlandaise ASML demeure le fabricant exclusif des machines de lithographie haut de gamme essentielles, dont la conception représente un sommet en ingénierie optique et un marché clé pour les logiciels de conception. L'investissement prévu de 27 milliards de dollars américains dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs 300 mm en Europe et au Moyen-Orient entre 2025 et 2027 garantit une demande soutenue et à long terme pour les logiciels utilisés dans la conception et l'optimisation de ces outils de fabrication de pointe.

Évolutions récentes du marché des logiciels de conception optique 

• Synopsys acquiert Ansys (janvier 2024) : Synopsys a annoncé l’acquisition d’Ansys pour environ 35 milliards de dollars américains, une opération historique créant un acteur majeur des solutions de conception de systèmes sur silicium, intégrant le portefeuille de simulation et d’analyse d’Ansys au logiciel de conception de semi-conducteurs de Synopsys.
• Keysight Technologies acquiert une société de test et de mesure optiques (mai 2024) : Keysight a acquis une entreprise spécialisée dans les solutions de test et de mesure optiques, renforçant ainsi son portefeuille pour mieux servir ses clients sur les marchés des communications optiques et des circuits intégrés photoniques (PIC).
• Intel Capital finance Silicon Photonics Innovator (avril 2024) : Intel Capital a mené un tour de table pour une entreprise spécialisée dans la photonique sur silicium, visant à faire progresser le développement d’interconnexions optiques à haut débit pour les centres de données et le calcul haute performance.
• Cadence renforce ses capacités en photonique grâce à une acquisition (mars 2024) : Cadence Design Systems a acquis un développeur spécialisé dans les outils d’automatisation de la conception photonique intégrée, renforçant ainsi ses capacités à répondre au marché croissant des émetteurs-récepteurs optiques et des optiques co-emballées.
• Une société de capital-investissement investit dans Zemax (juin 2024) : Une importante société de capital-investissement a réalisé un investissement substantiel dans Zemax, un fournisseur majeur de logiciels de conception optique, afin d’accélérer le développement de ses produits et d’étendre sa présence sur le marché.

Principaux acteurs du marché mondial des logiciels de conception optique 

• Optique 3D
• AEH inc.
• Airy Optique Inc.
• Modifier la technologie
• Ansys
• BeamXpert
• Comsol
• Optique ELE
• Excelitas (Qioptiq)
• Royaume K2
• Société de recherche Lambda
• LTI optique LLC
• Lumérique
• Photon Ingénierie LLC
• Synopsis
• Zemax
• Autres acteurs éminents

Aperçu de la segmentation du marché :

Par solution

• Logiciel
  • Nuage
  • Hors ligne
• Services
  • Géré
  • Professionnel

Par technologie

• IA et apprentissage automatique
• Tests de sécurité des applications
• 3DIC
• Technologie de conception Co-optimisation
• DevSecOps
• FinFet
• Téléphones multimodes portables

Par candidature

• Imagerie
• Revêtement en couche mince
• Optique non linéaire
• Point quantique
• Optique de Fourier
• Faisceau gaussien

Par industrie

• Aérospatiale et défense
• Automobile
• Médical
• Fabrication
• Secteur public

Par région

• Amérique du Nord
  • Les États-Unis
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • Europe occidentale
    • Le Royaume-Uni
    • Allemagne
    • France
    • Italie
    • Espagne
    • Reste de l'Europe occidentale
  • Europe de l'Est
    • Pologne
    • Russie
    • Reste de l'Europe de l'Est
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Australie et Nouvelle-Zélande
  • Corée du Sud
  • ASEAN
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient et Afrique (MEA)
  • Arabie Saoudite
  • Afrique du Sud
  • Émirats arabes unis
  • Reste de la MEA
• Amérique du Sud
  • Argentine
  • Brésil
  • Reste de l'Amérique du Sud