En un estudi sobre la indústria fotònica, la Societat Internacional d'Enginyeria Òptica (SPIE) ha arribat a una conclusió: quatre països -Xina, Estats Units, Alemanya i Japó, la producció de gairebé el 75% dels components fotònics del món. I Canadà, amb la seva profunda base de recerca i capacitats industrials, continua competint per la quota de mercat global en aquesta àrea.
Amb una àrea geogràfica de 9.984.670 quilòmetres quadrats, Canadà és el segon lloc després de Rússia i l'Antàrtida. A diferència de Lituània, que és coneguda per la seva indústria de tecnologia làser ultraràpida "petita però bella", el Canadà sembla ser fort en diversos camps de la fotònica, tant pel que fa a les capacitats d'investigació i la infraestructura, com a l'activitat del clúster acadèmic i de la indústria.
Segons la Canadian Photonics Society (CPC), el país compta amb més de 400 empreses en aquest camp, que donen feina a més de 20,000 persones en total i que generen uns 4.600 milions de dòlars en ingressos anuals per al país. Té una taxa de creixement mitjana del 10% en aquest camp i exporta el 65% dels productes que desenvolupa al mercat global. No deixa de banda quan es tracta de capacitats de recerca, amb més d'una dotzena d'institucions de recerca centrades a participar en la investigació fotònica.
La indústria de la fotònica té una llarga tradició en aquest país i presenta un panorama emprenedor molt actiu.
Segons les estadístiques recopilades a partir de dades anteriors, el Canadà ha jugat un paper pioner en el camp de la fotònica global durant els darrers 60 anys. Per exemple, Bell Northern Research va instal·lar la primera xarxa de fibra òptica l'any 1976, i així va fer un progrés significatiu basat en una dècada d'investigació sobre fibres òptiques. Més tard, aquesta investigació va donar lloc a una llegendària empresa derivada que es va convertir ràpidament en un actor global de la indústria de les telecomunicacions: la Nortel Networks Corporation.
Nortel Networks és un "tresor nacional" canadenc: tot i que es va dissoldre en un llarg procés de fallida que va començar el 2009, el seu llegat tecnològic i la seva mentalitat continuen tenint un profund impacte en l'ecologia de la indústria optoelectrònica del Canadà: avui, a la indústria optoelectrònica canadenca. , és possible trobar una empresa que tingui un impacte significatiu en el sector. La indústria optoelectrònica del Canadà es pot trobar en diverses petites i mitjanes empreses (PIME) que tenen les seves arrels a l'era de Nortel.
A més d'aquestes pimes, el camp de la fotònica al Canadà compta amb el suport d'un ecosistema complet d'universitats, institucions de recerca, proveïdors nacionals i internacionals i empreses associades. Aquest ecosistema és especialment actiu entre Quebec i Ottawa i ofereix un fort suport a la investigació i el desenvolupament fotòniques al Canadà.
Ontario és conegut per la biofotònica, mentre que Quebec és conegut per la detecció. La regió d'Ottawa, tradicionalment el centre de la indústria fotònica d'Ontario, acull empreses de comunicacions conegudes com Nortel, JDS Uniphase, Cisco i Alcatel-Lucent Canada. La indústria fotònica al Quebec està dominada per petites i mitjanes empreses que són molt diverses i cobreixen moltes àrees d'aplicació.
Una ciència vibrant i una escena emprenedora
Independentment de l'angle o el nivell des d'on la mireu, una cosa està clara: la indústria fotònica canadenca no només té una llarga tradició, sinó que també té un gran enfocament en el futur.
De fet, els canadencs han associat des de fa temps els làsers amb fibres òptiques. Des de finals de la dècada de 1960, la investigació i la indústria canadenca han fet contribucions importants a la revolució de les telecomunicacions basades en fibra i làser. Val la pena assenyalar que el primer làser de CO2 del món, també es va originar al Quebec, Canadà. a finals dels anys 60, Jacques A. Beaulieu va inventar el làser de gas d'alta potència, o làser CO2 TEA, per abreujar, que excita horitzontalment a pressió atmosfèrica. Aquesta invenció no només va demostrar el lideratge del Canadà en tecnologia làser, sinó que també va proporcionar una eina i una plataforma important per a la investigació fotònica posterior.
Al Quebec, la investigació fotònica és àmpliament seguida i recolzada: es realitza a l'Institut Nacional d'Òptica del Canadà (INO), el Centre d'Optique, de Photonique et de Lumière (COPL) de la Université Laval, el Centre de Recherche et de Développement de la Défense (DRDC), i a vuit universitats més situades a la regió del Quebec.
Aquests instituts no només formen la propera generació de científics, sinó que també estan impulsant els límits de la investigació i donant lloc a nombroses startups: un terç de les 220 empreses que participen en la indústria de la fotònica al Quebec tenen menys de 10 anys. Aquestes 220+ empreses, al seu torn, representen el 50% de la indústria fotònica al Canadà, cadascuna proporciona aplicacions fotòniques en 3-4 indústries diferents.
Algunes de les principals empreses fotòniques del Canadà
El març de 2022, el govern canadenc va invertir 240 milions de dòlars canadencs (187 milions de dòlars) per impulsar el sector dels semiconductors i la fotònica del país, amb l'esperança de millorar la seva posició al mercat mundial. Això es va convertir en un punt de desenvolupament clau en el desenvolupament de la seva fotònica.
Avui en dia, en el camp de la fotònica al Canadà, a més dels sistemes fotònics, components fotònics integrats i fibres especials, la tecnologia làser d'infraroig mitjà és una de les tecnologies que crida molt l'atenció. Startups com LumIR Lasers, fundada l'any 2019 amb objectius clars i ambiciosos, es dediquen a la democratització de la tecnologia d'infraroig mitjà, així com a provocar una nova revolució làser en tots els sectors industrials.
Femtum, d'altra banda, una empresa derivada del Centre d'Òptica, Fotònica i Làsers de la Universitat de Laval el 2017, també té previst desenvolupar làsers de fibra d'infrarojos mitjans en el rang de longitud d'ona de 2,8-3,5 micres, amb làsers polsats capaços de mecanitzar de precisió nous materials no metàl·lics, com ara el modelatge de pel·lícules primes o el mecanitzat de polímers i semiconductors, per millorar la fabricació d'indústries de fabricació d'alta tecnologia, com ara el rendiment dels semiconductors i el retorn de la inversió.
Clúster OPTONIQUE
En un país amb un espai geogràfic tan ampli, la formació de clústers industrials és una progressió natural.
El Pavelló d'Òptica i Fotònica (POP), inaugurat l'any 2006 a la Universitat Laval de la ciutat de Quebec, acull el Centre d'Òptica, Fotònica i Làsers i serveix com a oficina administrativa de l'Institut Canadenc d'Innovació Fotònica.
La Quebec Photonics Network (QPN), una organització de fotònica sense ànim de lucre, serveix com a xarxa i centre d'informació dedicat a reunir empreses, departaments governamentals i organitzacions implicades en la indústria fotònica de la regió.
El Centre d'Òptica, Fotònica i Làsers (COPL) és el centre de recerca universitari més gran del Canadà en òptica/fotònica.
El clúster OPTONIQUE Quebec, establert el 2017, també s'ha convertit en un node clau en el desenvolupament de la indústria fotònica al Canadà. El clúster reuneix participants de diferents àmbits, com ara startups, pimes, multinacionals, institucions de recerca i universitats, i construeix una xarxa de suport perquè les startups passin de l'acadèmia al mercat. Moltes empreses joves han passat amb èxit de la fase inicial a la fase d'escalada i s'han establert al mercat internacional.
De mitjana, dos terços de les vendes de les empreses membres del clúster OPTONIQUE provenen de l'exportació. El Quebec i el Canadà tenen una impressionant xarxa d'oficines comercials arreu del món, com ara a Munic i Berlín, Alemanya.
El clúster OPTONIQUE exposa regularment els seus productes en fires com LASER World of PHOTONICS a Munic, Alemanya, amb una secció especial dedicada al Canadà. Per a les startups internacionals, fins i tot hi ha programes que els permeten integrar-se amb incubadores relacionades amb l'àmbit acadèmic, com incubadores i pedals de gas centrats exclusivament en tecnologies fotòniques i quàntiques, com Quantino.
Centre de fabricació fotònica canadenc (CPFC)
CPFC és una foneria de semiconductors pur III-V, operada pel National Research Council of Canada, amb tecnologies de fabricació i mesurament d'última generació.
Responent a la convocatòria de Semiconductor Challenge del Govern del Canadà i al Programa de revitalització de CPFC, CPFC ofereix experiència i infraestructura a empreses i institucions de recerca, i realitza regularment projectes de col·laboració internacionals.
L'equip de CPFC, l'única fosa de semiconductors compost de joc pur operada públicament a Amèrica del Nord, s'especialitza en el disseny i la fabricació de dispositius fets amb fòsfur d'indi (InP), arsenur de gal·li (GaAs), nitrur de gal·li (GaN) i altres materials. Els seus serveis també inclouen el disseny i la fabricació de circuits integrats fotònics (PIC) i dispositius fotònics discrets, inclosos làsers (DFB/BHET), detectors, amplificadors i moduladors. cPFC manté una biblioteca de dissenys de referència validats, incloses les implementacions fabricades, de les quals es poden aprofitar noves cadenes de processos.
Consorci canadenc de la indústria fotònica (CPIC)
El Canadian Photonics Industry Consortium (CPIC) és una organització d'intercanvi fotònica impulsada per negocis que cobreix tota la cadena de valor, des dels investigadors fins a les empreses fotòniques i els usuaris finals. La seva missió és proporcionar una xarxa d'usuaris finals, indústries fotòniques, universitats i institucions amb l'objectiu d'accelerar el creixement de la indústria canadenca a través de la fotònica.
Actualment, el govern del Canadà dóna suport al desenvolupament de tres centres d'innovació centrats en (1) tecnologies quàntiques per a comunicacions, tecnologies de sensors o informàtica, (2) semiconductors i tecnologies digitals, i (3) bateries i tecnologies netes. En tots aquests àmbits, start-ups, pimes i grans corporacions estan impulsant i posicionant activament solucions fotòniques. Aquests centres faciliten el finançament i el capital risc per a startups actives en els àmbits anteriors.
Amb més de 400 empreses de fotònica, com pot el Canadà "fer créixer l'ecosistema"?
(Font: Canadian Photonics Consortium; Gràfic: Wikipedia-Laser)
Educació d'òptica i formació en habilitats al Canadà
Moltes universitats canadenques tenen grups o centres de fotònica. Algonquin College d'Ottawa ofereix programes de diplomatura i llicenciatura, mentre que els estudiants de la Universitat de Laval poden obtenir un màster en biofotònica. La Universitat McMaster a Hamilton, Ontario, té una llicenciatura en enginyeria aplicada en fotònica, i la Universitat de Waterloo a Waterloo, Ontario, ofereix certificats educatius per a professionals de la fotònica. Brock College de St. Catharines, Ontario, fins i tot ofereix un certificat de postgrau en làser.
A nivell mundial, la fotònica és un camp generalment afectat per la manca d'enginyers i tècnics formats. El CPC diu que el mateix passa al Canadà: "No hi ha molta exposició a la fotònica per als estudiants de primària i secundària, a part de l'educació universitària. "
Traduït amb www.DeepL.com/Translator (versió gratuïta)
