Senternovem
07-10-2008 | De stralende toekomst van fotonica
Voor lichttechnologie zijn er legio kansen en toepassingen denkbaar.
Het belooft deze eeuw een van de belangrijkste drivers te worden van
innovatie. In de Verenigde Staten wordt met hulp van Nederlandse
partijen gewerkt aan nieuwe telecom-kabels, waardoor sneller en meer
informatie verstuurd kan worden.
Bart Verbeek, voorzitter van het IOP Photonic Devices, meent dat
fotonica (fotonen als informatiedrager) een van de belangrijkste
technologieën en drivers van innovatie belooft te worden van de 21ste
eeuw. "Zoals micro-elektronica dat was voor de 20ste eeuw." Het
productievolume in Nederland bedroeg in 2005 4,4 miljard euro. Dat is
2 procent van de wereldmarkt (228 miljard). Daarmee volgt Nederland
samen met Groot-Brittannië en Frankrijk op gepaste afstand van de
Europese koploper Duitsland.
"Hoewel we er veel geld aan verdienen, is Nederland op wereldschaal
een bescheiden speler. Maar dat kan veranderen", meent Verbeek.
"Bedrijven als Philips, ASML en Océ doen internationaal goed mee en er
gaat steeds meer geld naar R&D op het gebied van fotonica." De
publiek-private samenwerking groeit en Nederland heeft een goede
kennisbasis. Dat zijn sterke kwaliteiten, zegt hij. In totaal zijn er
meer dan 375 bedrijven in Nederland - van multinational tot eenpitter
en van toeleverancier tot eindgebruiker - die al bij de activiteiten
van het IOP Photonic devices betrokken zijn geweest.
Door containers heen kijken
Verbeek noemt toepassingen op transportgebied kansrijk. "Denk aan
radartoepassingen op korte afstand, waardoor de afstanden tussen
auto's bepaald kunnen worden. En wat dacht je van de mogelijkheid om
door containers heen te kijken om de inhoud vast te stellen. Handig in
de Rotterdamse haven of op Schiphol. Het meten (door analyse van het
kleurenspectrum) van de samenstelling van gassen, medicijninhoud, of
luchtkwaliteit behoort eveneens tot de mogelijkheden.
Zelfs in de landbouwsector zijn er toepassingen voor lichttechnologie.
Verbeek noemt tomaten als voorbeeld. "Rijpe tomaten - rood en sappig -
zijn kwetsbaar tijdens het vervoer. Om beurse plekken te voorkomen
moet je ze eerder naar de winkels brengen en dus groen plukken. Maar
wat is dan het beste moment? Dat luistert erg nauw. Je moet ze niet te
groen plukken, maar ook niet te rijp. Door wit licht op de tomaat te
zetten en te kijken welke kleuren er terug komen kun je de chemische
samenstelling van de tomaat vaststellen en bepalen wat het beste
plukmoment is."
Samenwerking met Verenigde Staten
Oplossingen in het ene gebied zijn vaak bruikbaar in een ander gebied,
zegt Willem Hoving, oud-medewerker van Philips en mede-initiatiefnemer
van het IOP Photonic Devices. Hij vindt het belangrijk dat
verschillende spelers in diverse domeinen elkaar ontmoeten. Naar
aanleiding van een Holland Paviljoen - met tulpen en klompen - op
een fotonica-beurs in California in de Verenigde Staten heeft hij op
16 juni de Amerikanen naar Nederland gehaald en een workshop
georganiseerd in Enschede.
Een van de deelnemende bedrijven was Intel, niet de minste. Hoving:
"Het researchlab van Intel wil processoren steeds sneller maken, maar
er is nu, door de grote hoeveelheid warmte die vrijkomt, een grens
bereikt in kloksnelheid. De oplossing is het rekenwerk over meerdere
processoren te verdelen en die onderling met elkaar te laten
communiceren. Bij twee of vier processoren gaat dat nog relatief
eenvoudig, maar bij 16, 32 of 48 ligt dat anders. Die kun je niet met
elektrische koppelingen verbinden, dat is te langzaam en te complex.
Je kunt ze beter met elkaar laten praten via verschillende kleurtjes
licht, met fotonica dus."
Actieve optische kabel
Via Intel en de andere Amerikaanse deelnemers aan de workshop zijn we
op de hoogte van de ontwikkelingen in de Verenigde Staten. "Vooral op
het gebied van telecom-toepassingen worden daar stappen gemaakt",
vertelt Hoving. "Zo wordt er gewerkt aan een actieve optische kabel,
de zogenoemde USB4-kabel." Met deze kabel zijn hoge snelheden te
bereiken voor het versturen van data. In dezelfde tijd kan honderd
keer zo veel informatie verstuurd worden. Deze kabels zijn ook voor
digitale televisie interessant. Een andere belangrijke toepassing
van fotonica is `Fiber to the home', waarbij traditionele elektrische
schakelingen worden vervangen door optische chips.
Nederland heeft een gestructureerde aanpak en een praktische
benadering, dat is onze kracht, zegt Hoving. Uiteraard gaat er in de
Verenigde Staten meer geld om in de sector, maar deze is erg
versnipperd. Wij hobbelen zeker niet achter de feiten aan, er is een
gezonde concurrentie en ons werk wordt erg serieus genomen. Omdat de
afstanden in Nederland klein zijn, zijn de netwerken heel goed
ontwikkeld. We hebben ons aangesloten bij een werkgroep van
internationale bedrijven die een roadmap opstelt voor het maken van
nieuwe fotonische producten. "Er zijn al diverse bilateraaltjes
ontstaan tussen Nederlandse en Amerikaanse bedrijven, vertelt hij
enthousiast en trots. "Volgend jaar ga ik weer een workshop
organiseren."