Von der optischen Kommunikation bis zum Quantencomputer: Photonik ist eine Schlüsseltechnologie der Zukunft. Um hier die Verbindung von Forschung und Industrie zu stärken, gründeten Partner aus beiden Bereichen gemeinsam mit Forschenden des Paul Scherrer Instituts (PSI) das Technologietransferzentrum Swiss PIC. Mit der Eröffnung eines Fertigungszentrums für die Integration lichtbasierter Mikrochips ging dieser Tage die festliche Einweihung am Standort Park Innovaare über die Bühne.
Schneller von der Forschung zu marktfähigen Anwendungen: Das ist die Idee des "Swiss Photonics Integration Center" (Swiss PIC). Das Technologietransferzentrum wurde 2023 von einer breiten Allianz aus Forschung und Industrie mit Beteiligung des PSI gegründet und hat seither seinen Sitz in unmittelbarer Nachbarschaft des PSI am Park Innovaare. Dort fand auch die offizielle Einweihungsfeier von Swiss PIC mit rund 150 Gästen, darunter Vertretenden aus Politik und Wirtschaft, statt.
Swiss PIC konzentriert sich den Angaben nach auf die sogenannte Photonik, also lichtbasierte Technologien. Ziel sei es, die schweizweit an vielen Orten entwickelten photonischen Mikrochips zur Marktreife zu bringen. Mit elektrischen sowie faseroptischen Steckverbindungen versehen, lassen sich diese in industrielle Produkte integrieren. So unterstützt Swiss PIC Unternehmen dabei, neue Technologien schneller und effizienter auf den Markt zu bringen.
Eine der grössten technischen Herausforderungen ist die sogenannte photonische Integration, also das präzise Zusammenfügen und Verbinden der optischen und elektronischen Komponenten eines Systems. Im Unterschied zur klassischen Mikroelektronik gibt es in der Photonik kaum standardisierte Verfahren. Stattdessen erfordert fast jedes Produkt eine eigene aufwendige Lösung, die durchaus kostspielig sein kann: Die Integration macht bis zu 70 Prozent der Gesamtkosten aus – bei Kleinserien sogar noch mehr.
Um Lichtverluste zu vermeiden, müssen die Bauteile mit Submikrometer-Genauigkeit ausgerichtet werden. Dafür braucht es hochpräzise Maschinen, speziell entwickelte Prozesse und viel Erfahrung – Ressourcen, über die viele Unternehmen, insbesondere Startups und kleine und mittlere Unternehmen, nicht verfügen.
"Swiss PIC konfektioniert photonische Mikrochips von Technologiefirmen mit branchentypischen Steckern und ermöglicht damit einen raschen Zugang zu einem viel grösseren Anwendungskreis, als mit steckerlosen Mikrochips möglich wäre", erklärt Christoph Harder, CEO von Swiss PIC. "Vor allem für Photonikunternehmen mit geringer Produktionsmenge stellt die Integration eine grosse Hürde für die Markteinführung ihrer Produkte dar", ergänzt Kirsten Moselund, Leiterin des Labors für Nano- und Quantentechnologien am Zentrum für Photonenforschung des PSI und Mitinitiatorin von Swiss PIC. "Das Fertigungszentrum für photonische Integration von Swiss PIC neben dem PICO-Reinraum im Park Innovaare trägt dazu bei, diesen zu einem Knotenpunkt für die Photonikindustrie und -forschung zu machen. Das grosse Interesse an der Einweihung ist ein Beweis für die Bedeutung der Photonik-Fertigung als Schlüsseltechnologie."
Swiss PIC bietet gemäss Mitteilung Unternehmen modernste Infrastruktur und umfassendes Knowhow, um sie auf dem Weg von der Idee bis zur Kleinserie zu begleiten. Das Angebot reiche von Beratung und Design über das Entwickeln passender Integrationslösungen bis hin zur Hilfe dabei, eine Produktion in den grösseren Massstab umzusetzen. Besonders wertvoll sei eine frühe Zusammenarbeit: Wer die Integration bereits in der Entwicklungsphase berücksichtigt, spare Zeit, Kosten und vermeidet teure Re-Designs.
Swiss PIC ist Teil des schweizerischen Netzwerks der Advanced Manufacturing Technology Transfer Centers (AM-TTC). Die Gründung wurde durch Fördermittel des Bundes ermöglicht und durch Beiträge aus Forschung und Industrie ergänzt. Zu den Partnern gehören neben dem PSI die Ostschweizer Fachhochschule OST, der Verein Swissphotonics sowie die Unternehmen Ligentec und Polariton Technologies.
Als zweites Technologietransferzentrum im Park Innovaare – neben Anaxam – stärke Swiss PIC den entstehenden Photonik-Cluster in Villigen im Aargau. "Das Swiss PIC Fertigungszentrum für photonische Integration verkörpert genau das, wofür Park Innovaare steht: Deep-Tech-Forschung, die in echte industrielle Lösungen verwandelt wird," so Robert Rudolph, CEO des Park Innovaare.
