Fotonica wordt gebruikt in de nieuwe generatie chips voor in apparatuur zoals camera’s in mobiele telefoons, duurzame verlichting, lasers, zonnecellen, sensoren en supersnelle glasvezelnetwerken voor internetverbindingen. Geïntegreerde fotonica (fotonische chips) maken een nieuwe data- en digitaliseringsgolf mogelijk en zijn de basis voor toekomstige maatschappelijke ontwikkelingen.
"}},{"componentType":"sectionTitle","title":"Waarom is fotonica interessant?"},{"componentType":"paragraph","richBody":{"value":"De afgelopen decennia was micro-elektronica de technologie die een belangrijke bijdrage leverde aan maatschappelijke ontwikkelingen. Nu is dat geïntegreerde fotonica, technologie die voor een forse versnelling zorgt in de doorontwikkeling van nieuwe toepassingen in onder andere datacommunicatie, gezondheidszorg, duurzaamheid, mobiliteit, veiligheid en landbouw. Omdat fotonische chips véél minder energie verbruiken kunnen ze ervoor zorgen dat het exploderende energieverbruik van datacenters tegengegaan wordt. Ook voor de ontwikkeling van Kunstmatige Intelligentie (AI) en quantum computing zijn fotonische chips bijna van levensbelang omdat bij de enorme datahoeveelheden de limieten voor de huidige chips in zicht gaan komen.
"}},{"componentType":"paragraph","richBody":{"value":"(Bron: Nationale Agenda Fotonica) Klik hier voor de afbeelding in betere kwaliteit.
"},"alignedImage":{"position":"top","transformBaseUrl":"https://assets.ing.com/transform/0faa9497-15e1-4028-ac22-673346823229/Toepassingsgebieden-Nationale-Agenda-Fotonica","altTextNL":"Fotonica","original":"https://assets.ing.com/m/42264629132fa9ff/original/Toepassingsgebieden-Nationale-Agenda-Fotonica.png","extension":"png"}},{"componentType":"sectionTitle","title":"Sleuteltechnologie met sterk groeiende eindmarkten"},{"componentType":"paragraph","richBody":{"value":"De wereldwijde fotonica-industrie groeide naar schatting jaarlijks 7-10% tot 2023. Nederland heeft hierin internationaal een sterke positie met bedrijven die fotonicaproducten ontwikkelen en toepassen. Ook investeert Europa in fotonica als sleuteltechnologie, voor economische groei en hoogwaardige werkgelegenheid. In Nederland richt PhotonDelta zich middels gerichte financiering op het versnellen van de ontwikkeling en commercialisatie van geïntegreerde fotonica door het samenbrengen van bedrijven, onderzoeksinstellingen en overheidsinstanties. De verwachting is dat fotonica op termijn een markt wordt van meer dan €100 miljard. De EU heeft fotonica bestempeld als één van de vijf technologieën met de grootste economische potentie. Fotonica is een van de 8 sleuteltechnologieën van de Nationale Technologie Strategie.
"},"alignedImage":{"position":"bottom","transformBaseUrl":"https://assets.ing.com/transform/70b31355-f9f3-4263-b145-d854918ef060/Sector-update-industry-grafiek-photondelta","altTextNL":"industry grafiek photondelta","original":"https://assets.ing.com/m/77b5fe180d980905/original/Sector-update-industry-grafiek-photondelta.svg","extension":"svg"}},{"componentType":"sectionTitle","title":"In gesprek met Ewit Roos, partner Photon Ventures"},{"componentType":"paragraph","richBody":{"value":"Wat zijn de basisprincipes van fotonica technologie?
“Fotonica gebruikt licht als drager van data. Fotonische chips (PIC’s) worden op dezelfde wijze geproduceerd als conventionele chips (IC’s) en maken gebruik van fotonen in plaats van elektronen om informatie over te dragen. Fotonische chips zijn geen vervanging van elektronica: de aansturing van fotonische chips gebeurt altijd via de elektronische IC’s. Fotonen zijn de fundamentele deeltjes van licht. Het gebruik van licht is (energie)efficiënter dan gegevensoverdracht via koper. Informatie snel versturen via koper heeft meerdere beperkingen. Voor grote afstanden is het kostbaar, vandaar de glasvezelkabels op de oceaanbodem voor supersnel internet tot aan de voordeur thuis. Maar het geldt ook voor de ultrakorte afstand, binnenin een chip.”
Waar zit de kracht van fotonicatechnologie?
“Fotonen bewegen met de snelheid van het licht en hebben nauwelijks last van storing van andere fotonen. Dit vergroot de bandbreedte waardoor op parallelle golflengtes meerdere datastromen in één optisch kanaal stromen. Hierdoor neemt de maximale hoeveelheid te transporteren data enorm toe, met een veel lager gebruik aan energie. Doordat het informatietransport a) aanzienlijk sneller gaat, b) er veel meer data verwerkt kan worden en c) energiezuinig is, zijn fotonische chips aantrekkelijker dan elektronische chips. ”
Hoe wordt fotonica-technologie nu al gebruikt en waar zien we toepassingen in de komende jaren? “We zien al een hele snelle integratie van fotonica in data- en sensortoepassingen. Vooral in en tussen datacenters wordt zoveel als mogelijk gebruik gemaakt van optisch datatransport. Er wordt zwaar geïnvesteerd in infrastructuur omdat er een gigantische hoeveelheid data snel getransporteerd en verwerkt moet worden met zo min mogelijk energieverbruik. Dit is noodzakelijk om te kunnen voldoen aan de snel toenemende vraag aan verwerkingscapaciteit van eindgebruikers in o.a. telecom-, industrie- en consumententoepassingen. Mede als gevolg van de vlucht in AI.”
“Kijken we naar sensoring dan zien we nieuwe toepassingen op het gebied van detectie. Licht heeft een hogere verwerkingssnelheid en is gevoeliger dan conventionele sensoren. Dit heeft talloze toepassingen: van de detectie van voedingsstoffen in landbouwgrond, voedselinspectie en de directe detectie van bacteriën in plaats van het op kweek te moeten zetten. Of een realtime controle op het allerlaatste restje kankercellen in de snijrand van verwijderd weefsel. Maar ook in talloze toepassingen met glasvezels die realtime op een exacte locatie ondermeer temperatuur, druk of licht meten. Of het meten van metaalmoeheid in de bladen van een helikopter of windmolen met behulp van glasvezelsensoren.”
Waar staat de fotonicatechnologie op middellange termijn?
“Over 10 jaar is fotonica gigantisch opgeschaald, wordt alle data optisch verstuurd en supersnel verwerkt. En wordt fotonica toegepast in quantum computing waarmee de enorm toegenomen datastromen in zeer korte tijd verstuurd, verwerkt en geanalyseerd kunnen worden. Hierdoor wordt het gebruik van fotonica ook economisch toegankelijk en ontstaan ‘thuistoepassingen’ waar optische sensoren in de telefoon straks informatie geven of het product glutenvrij is of welke stoffen het bevat. En informatie verstrekt over de houdbaarheid van producten, waarmee fotonica op termijn in de koelkast toegepast gaat worden.”
"},"alignedImage":{"position":"right","transformBaseUrl":"https://assets.ing.com/transform/c497c02b-0d1f-4f44-9a07-cc03533ec07a/Sector-update-industry-Roos-Photon","altTextNL":"Ewit Roos","original":"https://assets.ing.com/m/cde56ddbf8ecf1/original/Sector-update-industry-Roos-Photon.jpg","extension":"jpg"}},{"componentType":"testimonial","testimonialList":[{"authorInfo":{"authorName":"Ewit Roos","jobTitle":"Partner Photon Ventures","image":{"transformBaseUrl":"https://assets.ing.com/transform/c497c02b-0d1f-4f44-9a07-cc03533ec07a/Sector-update-industry-Roos-Photon","type":"image","width":399,"altTextNL":"Ewit Roos","original":"https://assets.ing.com/m/cde56ddbf8ecf1/original/Sector-update-industry-Roos-Photon.jpg","extension":"jpg"}},"testimonialText":{"body":"De Europese fotonicasector heeft met een kwalitatief ecosysteem een goede uitgangspositie om een leidende rol te spelen in ontwikkeling van productie- en applicatiebedrijven. Maar de ontwikkelingssnelheid zal flink moeten versnellen om bij te blijven bij het investeringstempo in de VS en China."}}]},{"componentType":"sectionTitle","title":"Toepassingen fotonicatechnologieën in diverse sectoren"},{"componentType":"paragraph","richBody":{"value":"Fotonische chips zijn belangrijk voor de doorontwikkeling van nieuwe toepassingen in datacommunicatie, gezondheidszorg, duurzaamheid, mobiliteit, veiligheid en landbouw. Met de potentie om maatschappelijke uitdagingen op te lossen, bijvoorbeeld:
De industrie staat aan de vooravond van een nieuwe digitaliseringsgolf onder invloed van de integratie van AI-toepassingen. Bij de broodnodige productiviteitsverbetering die nodig is om het concurrentievermogen van de industriesector te verbeteren speelt AI, vanwege de analysemogelijkheden van grote datasets, een belangrijke rol. Hiervoor zijn fotonische chips de perfecte technologische oplossing vanwege de veel grotere verwerkingscapaciteit en -snelheid als ook de sterk gereduceerde energiebehoefte.
Het is daarnaast van groot belang voor de technologieontwikkeling dat de Nederlandse industrie de investeringen in R&D en innovatie minimaal opschroeft naar het EU-niveau van 3%. Terwijl tegelijkertijd er vanuit de EU geïnvesteerd zal moeten worden in het opschalen van de productiecapaciteit. Dit past naadloos in de Europese Key Enabling Technologies strategie.
Hier heeft Mario Draghi in zijn laatste rapport ook toe opgeroepen. Om bij te blijven bij de VS en China is een langjarige Europese strategie met forse kapitaalinvesteringen nodig. Waarmee een productiviteitsversnelling gerealiseerd wordt en de internationale concurrentiepositie verbetert.
"}},{"componentType":"testimonial","testimonialList":[{"authorInfo":{"authorName":"Gert Jan Braam","jobTitle":"ING Sector Banker Industry","image":{"transformBaseUrl":"https://assets.ing.com/transform/a92ef33f-e77b-461b-bbb4-41a57cb9283e/Gert-Jan-Braam","type":"image","width":4368,"original":"https://assets.ing.com/m/5fe1f8baf42616ba/original/Gert-Jan-Braam.jpg","extension":"jpg"}},"testimonialText":{"body":"Investeren in strategische technologie is cruciaal voor het versnellen van (proces)innovaties, productiviteitsverbetering en duurzame ontwikkeling. En daarmee voor economische groei."}}]},{"componentType":"paragraph","richBody":{"value":"Bronnen
![Klik hier voor de afbeelding in betere kwaliteit.](\"https://linkmagazine.nl/14_12_29/wp-content/uploads/fotonicamarkt.jpg\"){kind=link}