Een nieuwe productietechnologie ontwikkeld door Demcon Photonics moet het opschalen van fotonica naar grootschalige industriële productie mogelijk maken. De methode is een alternatief voor de bestaande methode voor het actief uitlijnen van optische vezels met fotonische chips. De nieuwe aanpak maakt gebruik van direct laser writing, waarmee optische verbindingen nauwkeurig in glas kunnen worden geëtst. Dit levert volgens Demcon een sneller, betrouwbaarder en schaalbaarder productieproces op.
Fotonica is een technologie die licht inzet voor het overdragen, verwerken of detecteren van informatie. Waar elektronica afhankelijk is van elektrische signalen en elektronen, maakt fotonica gebruik van deeltjes van licht: fotonen. Fotonische geïntegreerde schakelingen (PIC’s) zijn een belangrijke ontwikkeling op het gebied van fotonica. Deze chips combineren diverse optische functies op één enkele chip, vergelijkbaar met de integratie van diverse elektronische componenten op een microchip. Fotonica biedt mogelijkheden voor onder andere snelle gegevensoverdracht, energiezuinige datacommunicatie, geavanceerde sensoren en medische toepassingen. De technologie speelt een steeds belangrijkere rol op gebieden zoals datacenters, telecommunicatie en high-performance computing.
Het opschalen van fotonische productie vraagt om een nauwkeurige aansluiting van glasvezelarrays op fotonische geïntegreerde schakelingen. Bij de bestaande methode worden vezels actief ten opzichte van de chip uitgelijnd. Dit proces is echter relatief tijdrovend en maakt het productieproces beperkt schaalbaar. Ook kunnen vervormingen ontstaan in zowel de glasvezelarrays als de fotonische chips, wat van invloed kan zijn op de betrouwbaarheid van het uitlijningsproces. Dit laatste speelt met name indien slechts een beperkt aantal vezels wordt gebruikt voor het bepalen van de uitlijning van een gehele array.
Direct laser writing als alternatief
Demcon Photonics onderzoekt de toepassing van direct laser writing als alternatief voor actieve vezeluitlijning. Bij deze techniek worden optische golfgeleiders rechtstreeks in glas geschreven met behulp van ultrakorte laserpulsen van femtosecondelasers. Deze golfgeleiders vormen de verbindingen tussen de optische vezels en de fotonische chip.
Om de posities van de verbindingen nauwkeurig te bepalen, worden de afzonderlijke vezels en de grensvlakken van de fotonische chip eerst gemeten met behulp van computervisie. Op basis van deze meetgegevens kan de laser de optische verbindingen op de juiste locaties aanbrengen. Dit resulteert in een methode waarbij de koppeling tussen glasvezels en chips minder afhankelijk is van conventionele actieve uitlijning.
Direct laser writing is overigens geen nieuwe technologie. De methode is al langer in gebruik in vakgebieden zoals microfluïdica, glasbewerking en oppervlaktebehandeling. Demcon Photonics wil de techniek doorontwikkelen en geschikt maken voor de productie van fotonische componenten. Het mikt daarbij op een snel en reproduceerbaar proces met minimaal optisch koppelingsverlies, dat geschikt is voor grotere productievolumes.
Nederlandse fotonica-industrie ontwikkelt zich snel
De afgelopen jaren heeft de Nederlandse fotonica-industrie concrete stappen gezet om de productie van fotonische chips op te schalen. Naast investeringen in het ecosysteem worden er nieuwe onderzoeksfaciliteiten en industriële proefproductielijnen ontwikkeld. Een belangrijk initiatief is PIXEurope, een Europees programma voor de ontwikkeling van productiefaciliteiten voor geïntegreerde fotonica. Binnen dit initiatief wordt in Eindhoven gewerkt aan een industriële proefproductielijn voor fotonische chips op basis van indiumfosfide (InP). De productie wordt hierbij opgeschaald naar 6-inch-wafers. Onder meer TNO, de Technische Universiteit Eindhoven, de Universiteit Twente en het Photonic Integration Technology Center (PITC) zijn bij het project betrokken. De faciliteit moet de overgang van onderzoek naar industriële productie versnellen en moet in 2027 operationeel zijn. In de Eindhovense productielijn wordt ongeveer 153 miljoen euro geïnvesteerd.
Ook vanuit het nationale PhotonDelta-programma wordt de ontwikkeling van de fotonicasector actief ondersteund. De focus ligt daarbij op het uitbreiden van het Nederlandse ecosysteem voor geïntegreerde fotonica. Zo zijn in december 2025 achttien onderzoeksprojecten geselecteerd voor financiering door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) en PhotonDelta. In totaal is ruim 16 miljoen euro beschikbaar voor onderzoek naar onder meer fotonische materialen, componenten en systemen.
Daarnaast zijn TNO en ASML in juni 2026 een samenwerking aangegaan voor het doorontwikkelen en testen van lithografie, procesbeheersing en meettechnologie in een nieuwe proeffaciliteit in Eindhoven. Het doel daarbij is het versnellen van de industrialisatie van fotonische chips.
Demonstratiemodel gepland voor 2027
Demcon Photonics werkt momenteel aan prototypes van de nieuwe productiemethode. Het bedrijf wil begin 2027 een demonstratiemodel presenteren aan potentiële samenwerkingspartners. Dit model moet onder meer de toepasbaarheid van direct laser writing voor de optische interconnectie van glasvezelarrays en fotonische chips aantonen.
