BRAINPORT

met Eindhoven als hart, is een innovatieve toptechnologieregio van wereldformaat. Hier bedenken we oplossingen voor de maatschappelijke uitdagingen van morgen.

Over Brainport

Brainportregio zet standaard voor Photonics

22 september 2015

Photonics, in goed Nederlands Fotonica of Opto-elektronica genoemd, is een baanbrekende technologie die volgens kenners een zelfde industriële revolutie zal veroorzaken als de elektronica ruim dertig jaar geleden. De Brainportregio vormt het hart en zwaartepunt van het Europese consortium JePPIX dat het pad uitrolt voor een commerciële markt van miljarden euro’s per jaar in optische chipstechnologie. Meint Smit, hoogleraar aan de TU Eindhoven en verbonden aan onderzoeksinstituut Cobra: “Wij kunnen de wereldstandaard zetten omdat we jaren voor lopen op de rest.”

Fotonica is tamelijk onzichtbaar en klinkt als verre toekomstmuziek voor de meeste mensen. Toch is de technologie nu al terug te vinden in smart phones, computers, telecommunicatie, sensoren en zonnecellen waarbij optische componenten een wisselwerking tussen licht (fotonen) en elektronen (elektronica)tot stand brengen. De innovatieve techniek zorgt niet alleen voor betere prestaties, maar biedt ook enorme kansen om nieuwe producten en industrieën te ontwikkelen.

Miljardenmarkt
De Nederlandse overheid heeft daarom de laatste twintig jaar ruim 100 miljoen euro onderzoeksgeld geïnvesteerd in Photonics, dat behoort tot één van de negen topsectoren (High Tech Systems & Materials). Ook Brussel is om. De Europese Commissie heeft Photonics drie jaar geleden uitgeroepen tot één van de zes ‘key enabling technologies’. Alles met het oog op de gigantische groeipotentie. Momenteel wordt de omvang van deze markt geschat op 450 miljard euro, stijgend naar 600 miljard in 2020. Die positieve schatting is gebaseerd op de steeds bredere toepassingen die mogelijk zijn met Photonics. ‘Geboren’ in de tele- en datacommunicatie, staat de volwassen techniek nu op het punt om door te breken op andere markten zoals sensoren, medische diagnostiek, meetsystemen en automotive.

cijfers_80

JePPIX
In de komende jaren worden er belangrijke doorbraken verwacht in de toepassing van geintegreerde optische circuits, de optische tegenhangers van elektronische ICs. Het zijn kleine plakjes halfgeleidermateriaal waarin optische circuits met tientallen tot honderden optische componenten zijn geïntegreerd in één enkele chip. Een Europees cluster onderzoeksinstituten en bedrijven, verenigd in JePPIX, werkt samen om innovatie en commerciële kansen van Photonic Integration te versnellen. Onderzoeksinstituut Cobra op de Technische Universiteit Eindhoven vormt het hart en zwaartepunt van het Europese cluster JePPIX. Hoogleraar Meint Smit geeft leiding aan het Cobra-team. Hij is woensdag 23 september een van de gastsprekers op ‘The Photonics Integration Conference’. Op de High Tech Campus komen bedenkers, ontwikkelaars en ondernemers uit de Photonics-branche bijeen. Smit: “We willen bedrijven die voordeel kunnen hebben bij deze technologie laten zien wat er mogelijk is. Wij denken dat ze hun apparatuur, toepassingen en productie met optische chips veel goedkoper kunnen maken. De meeste bedrijven op het gebied van communicatie kennen we al. Met het symposium willen we vooral bedrijven uit andere sectoren lokken. Daar zit de grote groei.”

Leidend
De Brainportregio is voorloper op het gebied van PIC (photonic integrated circuit) chips en werkt binnen JePPIX nauw samen met het Engelse Oclaro, Fraunhofer HHI in Berlijn, het Twentse LioniX en Smart Photonics in Eindhoven. Smit: “De twee belangrijkste technologieën in het gebied van Photonic Integration zijn Silicon Photonics (SP)en Indium Phosphide (InP). Je kunt ruwweg zeggen dat SP beter aansluit bij de grote silicon-industrie maar als materiaal belangrijke nadelen heeft. Je kunt geen lichtbronnen integreren en dat is een ernstige handicap. InP is daarentegen een materiaal waarin je alles kunt integreren en dat dus veel meer potentie heeft. Wij spelen wereldwijd een leidende rol in de ontwikkeling van InP en liggen jaren voor op de rest.”

MKB
De kracht van InP schuilt niet alleen in betere prestaties, aldus de hoogleraar. Het materiaal springt efficiënter om met energie waardoor het voor grootverbruikers zoals datacenters erg interessant is. Bovendien liggen de productiekosten bij kleinere aantallen lager. Dat maakt het zeer geschikt voor het MKB dat goed is voor 90 procent van het bedrijfsleven in de Europese Unie.

“Silicon Photonics is pas goedkoper als je miljoenen optische chips besteld, maar het MKB begint vaak met honderd of duizend stuks. We hebben een semi-commercieel productieplatform geopend waar een hoop kleine bedrijven gebruik van maken”, zegt Smit. “Ruim dertig jaar geleden veranderde elektronica de wereld en zijn nieuwe industrieën geboren uit deze technologie. Integrated Photonics zal hetzelfde gaan doen voor nieuwe en bestaande producten en bedrijven.”

Meer informatie over de conferentie op de High Tech Campus.