Fotonische chips – ze zijn klein, verbruiken weinig energie en werken razendsnel. Het zijn technologische bouwstenen die onze economie, gezondheidszorg, defensie en communicatiesystemen fundamenteel kunnen veranderen. Maar de markt voor deze technologie is complex, jong en uitdagend. Wie verder kijkt dan de glanzende technologie, ziet vooral een strategische kans voor Nederland als kennisland.
‘We bouwen daarom momenteel zelf een gerobotiseerde meet- faciliteit om duizenden fotonische chips te testen’
Een van de bedrijven die zich hier sinds 2009 in heeft gespecialiseerd is, Bright Photonics BV, een onafhankelijk designhuis voor zogeheten photonic integrated circuits (PIC’s). Vanuit Eindhoven werkt het team onder leiding van CEO Ronald Broeke aan het ontwerp, de simulatie en de validatie van deze chips. Niet als massaproducent, maar als ‘deep tech’ partner voor bedrijven en onderzoekers in Europa, Azië en de VS. ‘We zijn een van de eerste onafhankelijke ontwerpers van fotonische chips wereldwijd,’ vertelt Broeke. ‘We doen dit inmiddels ruim vijftien jaar, en hebbenhonderden projecten afgerond voor klanten in onder meer telecom, medische technologie, ruimtevaart en defensie. De fotonische chip zelf is maar een onderdeel van het verhaal. Het gaat erom: hoe maak je van een idee een bruikbaar product?’
Wat is fotonica?
Fotonica maakt gebruik van lichtdeeltjes (fotonen) in plaats van elektronen om informatie te transporteren. Dit maakt het mogelijk om data sneller, nauwkeuriger en met minder energieverlies te verwerken. Zo kunnen fotonische chips een cruciale rol spelen in datacenters, telecomnetwerken, sensoren, precisiegeneeskunde en kwantumcommunicatie. Door hun stabiliteit functioneren ze uitstekend in omgevingen met elektromagnetischestraling of trillingen. Ze zijn licht, klein en geschikt voor toepassingen waar snelheid en nauwkeurigheid essentieel zijn, zoals in medische meetinstrumenten, LiDAR-systemen voor autonoom rijden en ruimtecommunicatie. Toch is het pad van fundamenteel onderzoek naar commercieel succes lang. De complexiteit van ontwerpen en produceren is fors, en veel kennis zit nog in onderzoeksinstellingen of specialistische bedrijven.
Van prototype naar product: de rol vanBright Photonics
Juist in die van A tot Z-vertaalslag van laboratorium naar markt ligt de kracht van Bright Photonics. Broeke: ‘We begeleiden bedrijven die een idee hebben naar een werkende chip. Dat vraagt om meer dan technische kennis: het vereist inzicht in risico’s, kostenstructuren, materiaalkeuzes, toleranties en markteisen.’ Fotonische chips zijn niet één-op-één te vergelijken
met elektronische chips. Waar je bij elektronica relatief goed kunt voorspellen wat het productieproces oplevert, gelden bij fotonica grotere toleranties en meer onzekerheden. Het ontwerpen vereist
dan ook maatwerk en ervaring. Bright Photonics ontwikkelde in de afgelopen jaren een eigen suite aan ontwerptools die specifiek zijn afgestemd op de unieke eigenschappen van fotonische circuits. We zagen dat bestaande tools uit de elektronica en zelfs fotonica niet voldeden.’ Een volgend struikelblok is het opschalen van het testen van fotonische chips: ‘We bouwen daarom momenteel zelf een gerobotiseerde meetfaciliteit om duizenden fotonische chips te testen.’
Nederland als fotonicaland
Nederland heeft op het gebied van fotonica een unieke uitgangspositie. In onder meer Eindhoven, Delft en Twente bevinden zich leidende kennisinstellingen. Daarnaast helpt het non-profit PhotonDelta het ecosysteem met industrialisatie en talentontwikkeling. Broeke: ‘We hebben hier een concentratie van kennis en ambities die je in weinig andere landen ziet. als we onze kennis en handelsgeest slim organiseren kunnen we een wereldwijde koppositie claimen.’ Hij benadrukt het belang van Europese samenwerking: ‘De VS en China investeren fors in strategische technologieën. Willen wij als Europa een rol blijven spelen, dan moeten we opschalen en versnellen. Dat betekent ook dat bedrijven als het onze tijdig moeten worden betrokken bij beleid, investeringen en consortia.’
Kansen in gezondheid, defensie en telecom
De maatschappelijke en economische toepassingen van fotonische chips zijn breed. In de gezondheidszorg kunnen ze bijdragen aan snelle diagnostiek via optische biosensoren. In de defensiesector maken ze nieuwe radartechnologie en veilige communicatie en navigatie mogelijk. En in de telecom zijn ze al decenia onmisbaar voor het dataverkeer. Broeke: ‘We zien een duidelijke trend: waar eerst vooral academische instellingen interesse hadden, komen nu ook commerciële partijen met concrete productvragen. Wij werken aan chips die in medische apparatuur worden geïntegreerd, maar ook aan designs voor satellietcommunicatie en kwantumnetwerken.’ Wat al deze toepassingen gemeen hebben, is dat ze snelheid, nauwkeurigheid en energie-efficiëntie vereisen. Precies de eigenschappen waarin fotonische chips uitblinken. Maar, zo benadrukt Broeke: ‘Fotonica is geen tovermiddel. Het vereist een goed doordacht proces, van idee tot markt.’ Strategisch belang en economische impact Voor het publiek van EW is er nog een andere, onderbelichte kant: geopolitieke en economische autonomie. Door te investeren in fotonica verstevigt Nederland zijn positie in de wereldwijde waardeketen van hightech-productie. Waar we voor microchips grotendeels afhankelijk zijn van Aziatische productie, biedt fotonica kansen om zelf productieketens op te bouwen binnen Europa. Dat betekent werkgelegenheid, exportkansen en strategische onafhankelijkheid. Broeke: ‘Fotonica heeft het potentieel om uit te groeien tot een volwaardige industrie binnen Europa. Maar daarvoor is consistent beleid nodig, samenwerking tussen bedrijven en kennisinstellingen, en vooral: de bereidheid om risico te nemen.’
Tot slot: het draait om toepassing
Of het nu gaat om medische technologie, defensie, duurzame mobiliteit of kwantumcommunicatie: de echte waarde van fotonica zit niet in de chip zelf, maar in wat je ermee mogelijk maakt. Bright Photonics speelt daarin de rol
van gids en bouwer tegelijk. ‘Wij zorgen ervoor dat klanten niet verdwalen in de technologie, maar geholpen worden om een goed product te ontwikkelen. Dat begint bij een goed idee, maar vereist
ook lef, doorzettingsvermogen en de juiste partners,’ besluit Broeke. Het is een boodschap die aansluit bij de geest van ondernemend Nederland: visie combineren met realisme. Of zoals ze het bij Bright Photonics samenvatten: niet het chipje telt, maar de impact ervan op onze economie en samenleving.
