Fotonica: Nieuwe kansen voor Brainport en halfgeleiderindustrie?
Eindhoven, dinsdag, 1 juli 2025.
Onderzoekers in Brainport verkennen een revolutionaire technologie. Fotonische chips gebruiken licht in plaats van elektriciteit. Dit kan leiden tot snellere en energiezuinigere halfgeleiders. De ontwikkeling is cruciaal voor datacenters en kunstmatige intelligentie. Dit biedt nieuwe carrièremogelijkheden in de halfgeleiderindustrie in Eindhoven. Een recent artikel in Photonics meldt dat manuscripten binnen 14,8 dagen een eerste beoordeling krijgen. Publicatie volgt al na 1,9 dagen. Is dit de toekomst?
Fotonische doorbraken
De focus verschuift naar de interactie tussen fotonen en nanostructuren [2]. Dit opent deuren naar toepassingen in plasmonica en metamaterialen [2]. Onderzoekers ontwikkelen nieuwe concepten voor zonne-energie [2]. Nabije-veld optische microscopie en nanogolfgeleiders zijn in ontwikkeling [2]. Nanolasers en fotonische kristallen worden onderzocht [2]. Geïntegreerde siliciumfotonica en quantum dots zijn veelbelovend [2]. Quantumoptica en ultrasnelle pulspropagatie in nanomaterialen staan centraal [2]. Licht-materie interactie en nano-biofotonica worden steeds belangrijker [2].
Nederlandse bijdrage
Nederlandse onderzoeksinstellingen spelen een cruciale rol in deze ontwikkelingen. Ze werken aan optofluidica en optomechanica [2]. Systemen gebaseerd op nanofotonische apparaten worden ontwikkeld [2]. Nanofabricagetechnieken worden verfijnd [2]. De nieuwste ontwikkelingen op het gebied van terahertz-technologie zijn veelbelovend [1][2]. Een 3,9 THz quantum cascade laser, gepresenteerd op 30 juni 2025, opereert in een compacte behuizing [2]. Het apparaat levert een piekvermogen van 1,8 mW en een gemiddeld vermogen van 4,5 μW bij 185 K [2].
Nieuwe materialen en methoden
Nieuwe materialen en fabricagemethoden zijn essentieel voor de vooruitgang. Onderzoekers passen de optische eigenschappen van MXene dunne films aan [2]. Ze mengen verschillende verhoudingen van Ti3C2Tx en Nb2CTx [2]. Het epsilon-near-zero (ENZ) punt varieert van 1,1 tot 2,6 µm [2]. Met deze technieken kunnen ze de eigenschappen over een bereik van 1500 nm aanpassen [2]. Dit biedt ongekende mogelijkheden voor het ontwerpen van optische componenten [2].
Toekomstperspectief
De ontwikkelingen in de nanofotonica gaan razendsnel. Nanophotonics publiceert 26 edities per jaar [2]. De gemiddelde tijd van acceptatie tot publicatie is slechts 13 dagen [2]. Er is een groeiende interesse in optische computers [2]. Deze technologie kan de beperkingen van de huidige digitale signaalverwerking overwinnen [2]. Optische computers bieden een oplossing voor taken die veel dataverwerking en een hoog energieverbruik vereisen [2]. Een fysica-geïnspireerde deep learning architectuur, EMNN, versnelt het ontwerpproces aanzienlijk [2].