У студији о фотоничкој индустрији, Међународно друштво за оптичко инжењерство (СПИЕ) је дошло до закључка: четири земље - Кина, Сједињене Државе, Немачка и Јапан, производе скоро 75% светских фотонских компоненти. Канада, са својом дубоком базом истраживачких и индустријских способности, наставља да се такмичи за удео на глобалном тржишту у овој области.
Са географском површином од 9.984.670 квадратних километара, Канада је друга после Русије и Антарктика. За разлику од Литваније, која је позната по својој „малој, али прелепој“ индустрији ултрабрзе ласерске технологије, чини се да је Канада јака у различитим фотоничким пољима – како у погледу истраживачких могућности и инфраструктуре, тако и у погледу активности индустријско-академских кластера.
Према Цанадиан Пхотоницс Социети (ЦПЦ), земља има више од 400 компанија у овој области, које запошљавају више од 20,000 људи укупно и остварују приближно 4,6 милијарди долара годишњег прихода за земљу. Има просечну стопу раста од 10% у овој области и извози 65% производа које развија на светско тржиште. Није поколеба када су у питању истраживачке способности, са више од десет истраживачких институција фокусираних на учешће у истраживању фотонике.
Индустрија фотонике има дугу традицију у овој земљи и представља веома активну предузетничку сцену.
Према статистикама прикупљеним на основу претходних података, Канада је играла пионирску улогу у глобалном пољу фотонике у последњих 60 година. На пример, Белл Нортхерн Ресеарцх инсталирао је прву оптичку мрежу 1976. године, чиме је направио значајан напредак на основу деценије истраживања оптичких влакана. Ово истраживање је касније довело до легендарне спин-офф компаније која је брзо еволуирала у глобалног играча у индустрији телекомуникација: Нортел Нетворкс Цорпоратион.
Нортел Нетворкс је канадско „национално благо“ – иако је распуштено у дугом процесу банкрота који је почео 2009. године, његово технолошко наслеђе и начин размишљања настављају да имају дубок утицај на екологију канадске оптоелектронске индустрије: данас, у канадској оптоелектронској индустрији , могуће је пронаћи компанију која има значајан утицај на индустрију. Канадска оптоелектронска индустрија може се наћи у бројним малим и средњим предузећима (МСП) која имају своје корене у Нортел ери.
Поред ових малих и средњих предузећа, област фотонике у Канади је подржана пуним екосистемом универзитета, истраживачких институција, домаћих и међународних добављача и партнерских компанија. Овај екосистем је посебно активан између Квебека и Отаве и пружа снажну подршку истраживању и развоју фотонике у Канади.
Онтарио је познат по биофотоници, док је Квебек познат по сензорима. Регион Отаве, традиционално центар фотоничке индустрије Онтарија, дом је познатих комуникационих компанија као што су Нортел, ЈДС Унипхасе, Цисцо и Алцател-Луцент Цанада. Индустријом фотонике у Квебеку доминирају мала и средња предузећа која су веома разнолика и покривају многе области примене.
Живахна научна и предузетничка сцена
Без обзира из којег угла или нивоа посматрате, једно је јасно - канадска фотоничка индустрија не само да има дугу традицију, већ има и снажан фокус на будућност.
У ствари, Канађани одавно повезују ласере са оптичким влакнима. Од касних 1960-их, канадско истраживање и индустрија дали су значајан допринос револуцији телекомуникација заснованој на влакнима и ласерима. Вреди напоменути да је први ЦО2 ласер на свету такође настао у Квебеку, Канада. касних 1960-их, Јацкуес А. Беаулиеу је изумео гасни ласер велике снаге, или скраћено ЦО2 ТЕА ласер, који побуђује хоризонтално при атмосферском притиску. Овај проналазак не само да је показао водећу улогу Канаде у ласерској технологији, већ је такође обезбедио важан алат и платформу за накнадна истраживања фотонике.
У Квебеку, истраживање фотонике се широко прати и подржава: спроводи се у Националном институту за оптику Канаде (ИНО), Центру д'Оптикуе, де Пхотоникуе ет де Лумиере (ЦОПЛ) на Универзитету Лавал, Центру де Рецхерцхе ет. де Девелоппемент де ла Дефенсе (ДРДЦ) и на осам других универзитета који се налазе у региону Квебека.
Ови институти не само да обучавају следећу генерацију научника, они такође померају границе истраживања и подстичу бројне стартапове – једна трећина од 220 компанија укључених у индустрију фотонике у Квебеку има мање од 10 година. Ове 220+ компаније, заузврат, чине 50% фотоничке индустрије у Канади, а свака пружа фотоничке апликације у 3-4 различитим индустријама.
Неке од водећих канадских фотонских компанија
У марту 2022. године, канадска влада је уложила 240 милиона канадских долара (187 милиона долара) у јачање сектора полупроводника и фотонике у земљи, надајући се да ће побољшати своју позицију на глобалном тржишту. Ово је постало кључна развојна тачка у развоју њене фотонике.
Данас, у области фотонике у Канади, поред фотоничких система, интегрисаних фотонских компоненти и специјалних влакана, средња инфрацрвена ласерска технологија је једна од технологија која добија велику пажњу. Стартапи попут ЛумИР Ласерс-а, основани 2019. са јасним и амбициозним циљевима, посвећени су демократизацији средње инфрацрвене технологије, као и доношењу нове ласерске револуције у свим индустријским секторима.
Фемтум, са друге стране, компанија која је настала из Центра за оптику, фотонику и ласере Универзитета Лавал 2017. године, такође планира да развије ласере са средње инфрацрвеним влакнима у опсегу таласних дужина од 2.8-3.5 микрона, са импулсним ласерима способним за нову прецизну машинску обраду неметалних материјала, као што је обликовање танких филмова или обрада полимера и полупроводника, како би се побољшала производња високотехнолошких производних индустрија као што су пропусност полупроводника и повраћај улагања.
ОПТОНИКУЕ Цлустер
У земљи са тако огромним географским простором, формирање индустријских кластера је природан напредак.
Павиљон оптике и фотонике (ПОП), који је отворен 2006. на Универзитету Лавал у граду Квебек, дом је Центра за оптику, фотонику и ласере и служи као административна канцеларија Канадског института за фотонске иновације.
Куебец Пхотоницс Нетворк (КПН), непрофитна организација за унапређење фотонике, служи као мрежа и информациони центар посвећен окупљању компанија, владиних одељења и организација укључених у индустрију фотонике у региону.
Центар за оптику, фотонику и ласере (ЦОПЛ) је највећи канадски универзитетски истраживачки центар у оптици/фотоници.
Кластер ОПТОНИКУЕ Куебец, основан 2017. године, такође је постао кључни чвор у развоју фотоничке индустрије у Канади. Кластер окупља учеснике из различитих области, укључујући стартапове, мала и средња предузећа, мултинационалне компаније, истраживачке институције и универзитете, и конструише мрежу подршке за стартапове да пређу из академске заједнице на тржиште. Многе младе компаније су успешно прешле из почетне фазе у фазу повећања и етаблирала се на међународном тржишту.
У просеку, две трећине продаје компанија чланица кластера ОПТОНИКУЕ долази од извоза. Квебек и Канада имају импресивну мрежу трговинских канцеларија широм света, као што су Минхен и Берлин, Немачка.
Кластер ОПТОНИКУЕ редовно излаже своје производе на сајмовима као што је ЛАСЕР Ворлд оф ПХОТОНИЦС у Минхену, Немачка, са посебним делом посвећеним Канади. За међународне стартапе, постоје чак и програми који им омогућавају да се интегришу са академским инкубаторима, као што су инкубатори и педале за гас фокусиране искључиво на фотонске и квантне технологије - као што је Куантино.
Канадски центар за производњу фотонике (ЦПФЦ)
ЦПФЦ је чиста ИИИ-В ливница полупроводника, којом управља Национални истраживачки савет Канаде, са најсавременијом технологијом производње и мерења.
Одговарајући на позив Владе Канаде за изазов у области полупроводника и Програм ревитализације ЦПФЦ-а, ЦПФЦ обезбеђује експертизу и инфраструктуру компанијама и истраживачким институцијама, и редовно предузима међународне пројекте сарадње.
ЦПФЦ тим, једина јавна ливница полупроводника са чистом игром у Северној Америци, специјализована је за дизајн и производњу уређаја направљених од индијум фосфида (ИнП), галијум арсенида (ГаАс), галијум нитрида (ГаН) и других материјала. Његове услуге такође укључују дизајн и производњу фотонских интегрисаних кола (ПИЦ) и дискретних фотонских уређаја, укључујући ласере (ДФБ/БХЕТ), детекторе, појачала и модулаторе. цПФЦ одржава библиотеку валидираних референтних дизајна, укључујући и фабриковане имплементације, из којих се могу искористити нови процесни ланци.
Канадски конзорцијум фотоничке индустрије (ЦПИЦ)
Цанадиан Пхотоницс Индустри Цонсортиум (ЦПИЦ) је организација за размену фотонике која се бави пословним активностима и покрива цео ланац вредности од истраживача до фотоничких компанија и крајњих корисника. Његова мисија је да обезбеди мрежу крајњих корисника, фотоничке индустрије, универзитета и институција са циљем убрзавања раста канадске индустрије кроз фотонику.
Влада Канаде тренутно подржава развој три центра за иновације са фокусом на (1) квантне технологије за комуникације, сензорске технологије или рачунарство, (2) полупроводнике и дигиталне технологије и (3) батерије и чисте технологије. У свим овим областима, нова предузећа, мала и средња предузећа и велике корпорације активно промовишу и позиционирају фотонска решења. Ови центри олакшавају финансирање и ризични капитал за стартапове активне у горе наведеним областима.
Са више од 400 фотоничких компанија, како Канада може „развијати екосистем“?
(Извор: Цанадиан Пхотоницс Цонсортиум; Графика: Википедиа-Ласер)
Оптичарско образовање и обука за вештине у Канади
Многи канадски универзитети имају фотоничке групе или центре. Алгонкуин Цоллеге у Отави нуди дипломске и дипломске програме, док студенти на Универзитету Лавал могу стећи магистериј из биофотонике. Универзитет МцМастер у Хамилтону, Онтарио, има диплому примењеног инжењерства у фотоници, а Универзитет Ватерло у Ватерлоу, Онтарио, нуди образовне сертификате за професионалце у фотоници. Броцк Цоллеге у Ст. Цатхаринес, Онтарио чак нуди и диплому из области ласера.
Глобално гледано, фотоника је област која је генерално оптерећена недостатком обучених инжењера и техничара. ЦПЦ каже да је исто тако и у Канади: „Нема много изложености фотоници за ученике основних и средњих школа, осим универзитетског образовања. "
Преведено са ввв.ДеепЛ.цом/Транслатор (бесплатна верзија)
