SPIE (International Society for Optical Engineering) on fotoniikkateollisuutta koskevassa tutkimuksessa tullut siihen tulokseen, että neljä maata - Kiina, Yhdysvallat, Saksa ja Japani - tuottavat lähes 75 % maailman fotonikomponenteista. Ja Kanada, jolla on syvä tutkimus- ja teollisuuskapasiteetti, kilpailee edelleen maailmanlaajuisesta markkinaosuudesta tällä alalla.
Kanada on 9 984 670 neliökilometrin maantieteellisellä alueella Venäjän ja Etelämantereen jälkeen toiseksi suurin. Toisin kuin Liettua, joka tunnetaan "pienestä mutta kauniista" ultranopean laserteknologian teollisuudestaan, Kanada näyttää olevan vahva useilla fotoniikan aloilla - sekä tutkimusvalmiuksien ja infrastruktuurin että teollisuus-akateemisen klusteritoiminnan suhteen.
Canadian Photonics Societyn (CPC) mukaan maassa on yli 400 tällä alalla toimivaa yritystä, jotka työllistävät yhteensä yli 20,{2}} henkilöä ja tuottavat noin 4,6 miljardin dollarin vuositulot maalle. Sen keskimääräinen kasvu tällä alalla on 10 %, ja se vie 65 % kehittämistään tuotteista globaaleille markkinoille. Tutkimusvalmiuksien suhteen ei ole turhaa, sillä yli tusina tutkimuslaitosta on keskittynyt osallistumaan fotoniikan tutkimukseen.
Fotoniikkateollisuudella on pitkät perinteet tässä maassa ja se edustaa erittäin aktiivista yrittäjyyttä.
Aiemmista tiedoista koottujen tilastojen mukaan Kanada on toiminut edelläkävijänä maailmanlaajuisessa fotoniikan alalla viimeiset 60 vuotta. Esimerkiksi Bell Northern Research asensi ensimmäisen valokuituverkon vuonna 1976, mikä edistyi merkittävästi vuosikymmenen valokuitututkimuksen perusteella. Tämä tutkimus synnytti myöhemmin legendaarisen spin-off-yrityksen, joka kehittyi nopeasti maailmanlaajuiseksi toimijaksi televiestintäalalla: Nortel Networks Corporationin.
Nortel Networks on Kanadan "kansallinen aarre" - vaikka se hajosi vuonna 2009 alkaneessa pitkässä konkurssiprosessissa, sen teknologisella perinnöllä ja ajattelutavalla on edelleen syvällinen vaikutus Kanadan optoelektroniikkateollisuuden ekologiaan: nykyään Kanadan optoelektroniikkateollisuudessa. , on mahdollista löytää yritys, jolla on merkittävä vaikutus toimialaan. Kanadan optoelektroniikkateollisuutta löytyy useista pienistä ja keskisuurista yrityksistä (pk-yrityksistä), joiden juuret ovat Nortelin aikakaudella.
Näiden pk-yritysten lisäksi Kanadan fotoniikka-alaa tukee täysi yliopistojen, tutkimuslaitosten, kotimaisten ja kansainvälisten tavarantoimittajien ja kumppaniyritysten ekosysteemi. Tämä ekosysteemi on erityisen aktiivinen Quebecin ja Ottawan välillä ja tarjoaa vahvan tuen fotoniikan tutkimukselle ja kehitykselle Kanadassa.
Ontario tunnetaan biofotoniikasta, kun taas Quebec tunnetaan aistimisesta. Ottawan alueella, perinteisesti Ontarion fotoniikkateollisuuden keskus, asuu tunnettuja viestintäyrityksiä, kuten Nortel, JDS Uniphase, Cisco ja Alcatel-Lucent Canada. Quebecin fotoniikkateollisuutta hallitsevat pienet ja keskisuuret yritykset, jotka ovat hyvin erilaisia ja kattavat monia sovellusalueita.
Eloisa tiede ja yrittäjyys
Riippumatta siitä, mistä kulmasta tai tasolta katsot sitä, yksi asia on selvä - Kanadan fotoniikkateollisuudella ei ole vain pitkät perinteet, vaan se keskittyy myös vahvasti tulevaisuuteen.
Itse asiassa kanadalaiset ovat pitkään yhdistäneet laserit optisiin kuituihin. Kanadan tutkimus ja teollisuus ovat 1960-luvun lopulta lähtien edistäneet merkittävästi kuitu- ja laserpohjaisen televiestinnän vallankumousta. On syytä huomata, että maailman ensimmäinen CO2-laser, myös Kanadan Quebecistä. 1960-luvun lopulla Jacques A. Beaulieu keksi suuritehoisen kaasulaserin tai lyhyesti CO2 TEA laserin, joka virittää vaakasuunnassa ilmakehän paineessa. Tämä keksintö ei ainoastaan osoitti Kanadan johtajuutta laserteknologiassa, vaan tarjosi myös tärkeän työkalun ja alustan myöhempään fotoniikan tutkimukseen.
Québecissä fotoniikan tutkimusta seurataan ja tuetaan laajalti: sitä tehdään Kanadan kansallisessa optiikan instituutissa (INO), Centre d'Optiquessa, de Photonique et de Lumièressa (COPL) Université Lavalissa, Centre de Recherchessä et. de Développement de la Défense (DRDC) ja kahdeksassa muussa Québecin alueella sijaitsevassa yliopistossa.
Nämä instituutit eivät ainoastaan kouluta uutta tutkijasukupolvea, vaan ne myös työntävät tutkimuksen rajoja ja synnyttävät lukuisia startup-yrityksiä – kolmasosa 220 fotoniikka-alan yrityksestä Quebecissä on alle 10-vuotiaita. Nämä 220+ yritykset puolestaan muodostavat 50 % Kanadan fotoniikkateollisuudesta, ja kukin tarjoaa fotonisovelluksia 3-4 eri aloilla.
Jotkut Kanadan johtavista fotoniikkayrityksistä
Maaliskuussa 2022 Kanadan hallitus sijoitti 240 miljoonaa Kanadan dollaria (187 miljoonaa dollaria) tehostaakseen maan puolijohde- ja fotoniikkasektoria toivoen parantavansa asemaansa globaaleilla markkinoilla. Tästä tuli keskeinen kehityskohta sen fotoniikan kehityksessä.
Nykyään Kanadan fotoniikan alalla fotoniikkajärjestelmien, integroitujen fotonikomponenttien ja erikoiskuitujen lisäksi keski-infrapunalasertekniikka on yksi niistä teknologioista, jotka saavat paljon huomiota. Vuonna 2019 selkein ja kunnianhimoisin tavoittein perustettu LumIR Lasersin kaltaiset startupit ovat omistautuneet keski-infrapunateknologian demokratisoimiseen sekä uuden laservallankumouksen aikaansaamiseen kaikilla teollisuuden aloilla.
Toisaalta Femtum, Laval Universityn Optics, Photonics and Lasers Centeristä vuonna 2017 erotettu yritys, suunnittelee myös keskipitkän infrapunakuitulasereiden kehittämistä aallonpituusalueella 2.8-3.5 mikronia, pulssilasereilla, jotka kykenevät uusiin ei-metallisten materiaalien tarkkuuteen, kuten ohutkalvokuviointiin tai polymeerien ja puolijohteiden koneistukseen, korkean teknologian valmistusteollisuuden, kuten puolijohteiden suorituskyvyn ja sijoitetun pääoman tuottokyvyn, valmistuksen parantamiseksi.
OPTONIQUE-klusteri
Näin laajan maantieteellisen alueen maassa teollisuusklusterien muodostuminen on luonnollista etenemistä.
Optics and Photonics (POP) -paviljonki, joka avattiin vuonna 2006 Lavalin yliopistossa Quebec Cityssä, on Optics, Photonics and Lasers -keskuksen koti ja toimii Canadian Institute for Photonic Innovationin hallintotoimistona.
Quebec Photonics Network (QPN), voittoa tavoittelematon fotoniikan edistämisorganisaatio, toimii verkko- ja tietokeskuksena, joka on omistettu kokoamaan yhteen alueen fotoniikkateollisuuteen osallistuvia yrityksiä, ministeriöitä ja organisaatioita.
Center for Optics, Photonics and Lasers (COPL) on Kanadan suurin optiikka-/fotoniikan yliopistotutkimuskeskus.
Vuonna 2017 perustetusta OPTONIQUE Quebec -klusterista on myös tullut Kanadan fotoniikkateollisuuden kehityksen avainsolmu. Klusteri kokoaa yhteen osallistujia eri aloilta, mukaan lukien startupit, pk-yritykset, monikansalliset yritykset, tutkimuslaitokset ja yliopistot, ja rakentaa tukiverkoston startup-yrityksille siirtyäkseen korkeakoulusta markkinoille. Monet nuoret yritykset ovat siirtyneet menestyksekkäästi käynnistysvaiheesta laajennusvaiheeseen ja vakiinnuttaneet asemansa kansainvälisillä markkinoilla.
Keskimäärin kaksi kolmasosaa OPTONIQUE-klusterin jäsenyritysten myynnistä tulee viennistä. Quebecillä ja Kanadalla on vaikuttava kauppatoimistoverkosto ympäri maailmaa, kuten Münchenissä ja Berliinissä, Saksassa.
OPTONIQUE-klusteri esittelee tuotteitaan säännöllisesti messuilla, kuten LASER World of PHOTONICS -messuilla Münchenissä, Saksassa, ja siellä on erityinen Kanadalle omistettu osasto. Kansainvälisille startup-yrityksille on olemassa jopa ohjelmia, joiden avulla ne voivat integroitua akateemisiin yrityshautomoihin, kuten inkubaattorit ja kaasupolkimet, jotka keskittyvät yksinomaan fotoni- ja kvanttiteknologioihin - kuten Quantino.
Kanada fotoniikka valmistus keskus (CPFC)
CPFC on puhdas III-V puolijohdevalimo, jota ylläpitää Kanadan kansallinen tutkimusneuvosto ja jossa on uusinta valmistus- ja mittaustekniikkaa.
Vastatessaan Kanadan hallituksen puolijohdehaasteeseen ja CPFC Revitalization -ohjelmaan CPFC tarjoaa asiantuntemusta ja infrastruktuuria yrityksille ja tutkimuslaitoksille sekä säännöllisesti kansainvälisiä yhteistyöprojekteja.
CPFC-tiimi, Pohjois-Amerikan ainoa julkisesti toimiva puhtaan pelin yhdistepuolijohdevalimo, on erikoistunut indiumfosfidista (InP), galliumarsenidista (GaAs), galliumnitridistä (GaN) ja muista materiaaleista valmistettujen laitteiden suunnitteluun ja valmistukseen. Sen palveluihin kuuluu myös integroitujen fotonisten piirien (PIC) ja erillisten fotonilaitteiden, mukaan lukien laserit (DFB/BHET), ilmaisimet, vahvistimet ja modulaattorit, suunnittelu ja valmistus. cPFC ylläpitää validoitujen referenssisuunnitelmien kirjastoa, mukaan lukien valmistettuja toteutuksia, joista voidaan hyödyntää uusia prosessiketjuja.
Kanada fotoniikka teollisuus konsortio (CPIC)
Canadian Photonics Industry Consortium (CPIC) on yritysvetoinen fotoniikan vaihto-organisaatio, joka kattaa koko arvoketjun tutkijoista fotoniikkayrityksiin ja loppukäyttäjiin. Sen tehtävänä on tarjota loppukäyttäjien, fotoniikkateollisuuden, yliopistojen ja instituutioiden verkosto, jonka tavoitteena on nopeuttaa Kanadan teollisuuden kasvua fotoniikan avulla.
Kanadan hallitus tukee parhaillaan kolmen innovaatiokeskuksen kehittämistä, jotka keskittyvät (1) viestinnän kvanttiteknologioihin, anturitekniikoihin tai tietojenkäsittelyyn, (2) puolijohteisiin ja digitaalitekniikoihin sekä (3) akkuihin ja puhtaisiin teknologioihin. Kaikilla näillä alueilla start-up-yritykset, pk-yritykset ja suuret yritykset edistävät ja paikantavat aktiivisesti fotonisia ratkaisuja. Nämä keskukset mahdollistavat yllä olevilla aloilla toimivien startup-yritysten rahoituksen ja riskipääoman rahoituksen.
Kuinka Kanada voi "kasvata ekosysteemiä" yli 400 fotoniikkayrityksen ansiosta?
(Lähde: Canadian Photonics Consortium; Grafiikka: Wikipedia-Laser)
Optiikan koulutus ja taitojen koulutus Kanadassa
Monilla kanadalaisilla yliopistoilla on fotoniikkaryhmiä tai -keskuksia. Algonquin College Ottawassa tarjoaa tutkinto- ja kandidaatintutkinto-ohjelmia, kun taas Lavalin yliopiston opiskelijat voivat ansaita maisterin tutkinnon biofotoniikasta. McMaster University Hamiltonissa, Ontario, on suorittanut kandidaatin tutkinnon fotoniikan soveltavasta tekniikasta, ja Waterloon yliopisto Waterloossa, Ontario tarjoaa koulutustodistuksia fotoniikan ammattilaisille. Brock College St. Catharinesissa, Ontario tarjoaa jopa laserin tutkinnon.
Maailmanlaajuisesti fotoniikka on ala, jota on yleisesti vaivannut koulutettujen insinöörien ja teknikkojen puute. CPC sanoo, että sama pätee Kanadaan: "Alkeis- ja yläkoulun opiskelijat eivät altistu fotoniikalle paljon muuta kuin yliopisto-opetusta. "
Käännetty osoitteessa www.DeepL.com/Translator (ilmainen versio)
