Geïntegreerde fotonica
We weten al tientallen jaren hoe de basistechnologie achter fotonische geïntegreerde schakelingen (Photonic Integrated Circuits - PIC) werkt. Maar tegenwoordig is de PIC-technologie vooral in opkomst door de mogelijkheden en het potentieel ervan voor de huidige behoeften op het gebied van gegevensverzameling, -overdracht en -verwerking. Samen met een aantal sectoren werkt TNO aan innovatie op het gebied van PIC-oplossingen als antwoord op grote technologische uitdagingen.
De kracht van fotonen
In plaats van elektronen worden bij PIC's fotonen gebruikt om informatie over te dragen en te verwerken op een microchip. Op een PIC-chip worden optische golfgeleiders en miniatuur optische componenten gecombineerd in plaats van – of als aanvulling op – elektrisch geleidende sporen en elektrische componenten. Ten opzichte van de huidige elektronische chips kunnen fotonen zorgen voor een drastische verhoging van de snelheid van informatieoverdracht en -verwerking. Ook verminderen ze het energieverbruik.
Het mag dan ook geen wonder heten dat het de data- en telecommunicatiesector was die als eerste de mogelijkheden zag die de PIC-technologie biedt. Maar naast de gewone data- en telecommunicatiesystemen worden PIC-chips nu ook getest en gebruikt voor innovaties in satelliet- en quantumcommunicatie en in detectiesystemen, want afgezien van de hogere snelheid die PIC's bieden, zijn ze ook nog eens robuust, klein en schaalbaar en is hun productie eenvoudiger.
Optimalisatie van prestaties en productie van PIC-chips
Om de meest robuuste, krachtige, betrouwbare en fit-for-purpose PIC-chips te ontwikkelen waar de industrie mee vooruit kan, zijn er mensen nodig met uiteenlopende expertises die zich willen inzetten voor deze boeiende en nieuwe technologie. De TNO-onderzoeksgroepen Thin-Film electronics en Hybrid & printed electronics hebben de handen ineengeslagen om deze state-of-the-art chipproductie vooruit te helpen. We richten ons niet alleen op het ontwerp en de productie van PIC-chips maar ook op PIC-integratie en -verpakkingen. Dit doen we in samenwerking met de innovatiecentra PITC en CITC.
Veelzijdige toepassing
TNO gebruikt haar expertise op het gebied van optica, optomechatronica, akoestiek en quantumtechnologie om nieuwe optische hardwaresysteemontwerpen en prototypes te maken en te testen voor een breed scala aan toepassingen, zoals satellieten, apparatuur voor de halfgeleiderindustrie, sensoren en medische apparatuur. We zien een aantal kansen om PIC's te gebruiken als sleutelcomponent in optische systemen om de prestaties die met conventionele technologieën kunnen worden bereikt, aanzienlijk te verbeteren.
Op dit moment wordt de ondersteuning van de industriële toepassing van deze nieuwe systeemarchitecturen voorbereid. Onze nauwe samenwerking binnen PITC en CITC en met andere onderzoeksorganisaties en PIC-fabrikanten met verschillende PIC-materiaalplatforms zorgt ervoor dat de innovatieve PIC-chips die nodig zijn voor deze nieuwe optische systemen, kunnen worden ontwikkeld, getest en gevalideerd in instrumentprototypes.
Samenwerking voor versnelling
TNO draagt actief bij aan een aantal (inter)nationale initiatieven die erop zijn gericht de ontwikkeling en toepassing van de PIC-technologie te versnellen en nieuwe waardeketens te ondersteunen. Zo zijn we actief lid van PhotonDelta, een grensoverschrijdend ecosysteem van experts op het gebied van fotonische chiptechnologieën. Tevens dragen we bij aan de ontwikkeling van PIC-technologie in het kader van de Nederlandse Groeifondsprogramma's PhotonDelta en NXTGEN Hightech. Daarnaast nemen we actief deel aan MedIPUT, dat een reeks zeer gevoelige ultrasone transductoren ontwikkelt met behulp van geïntegreerde fotonica.
Draag bij aan de evolutie
Met PIC-technologie kunnen concrete stappen worden gemaakt in een groot aantal sectoren. Bij het onderzoek, de optimalisatie en toepassing van deze revolutionaire technologie werken we graag samen met organisaties en wetenschappers die net zo enthousiast zijn over de mogelijkheden als wij. Meer weten? Neem contact op met TNO.