IOP Photonic Devices Tweede Meerjarenplan. >>Als het gaat om innovatie

IOP Photonic Devices Tweede Meerjarenplan

>>Als het gaat om innovatie

Inhoud

1 1.1 1.2 1.3 1.4

Samenvatting Visie Focus & ambitie Het Cluster Photonic Devices Budget

4 5 6 7 8

2 Wat vooraf ging 2.1 Het belang van photonic devices 2.2 Wat hebben we tot nu bereikt? 2.3 Waar willen we ons in het Tweede Meerjarenplan op concentreren? 2.4 Nieuwe ambitie

10 10 12

3 De Nederlandse Photonic Devices Community 3.1 Het internationale belang van fotonica 3.2 De Nederlandse Positie 3.2.1 De Industrie 3.2.2 De Universiteiten en Kennisinstellingen 3.3 Nieuwe photonic devices gebaseerd op generieke technologie 3.4 Nieuwe toepassingen van photonic devices in health & medicine

20 20 23 23 28

14 18

33

4 Het Programma 44 4.1 Wat willen we bereiken? 45 4.2 Verwerking resultaten zelfevaluatie en externe evaluatie 47 4.3 R&D-onderzoeksprojecten 49 4.3.1 Focus van de R&D-projecten 49 4.3.2 Multidisciplinaret & industriële samenwerking in de R&D-projecten 51 4.3.3 Aanvraagprocedure & evaluatiecriteria van de R&D-projecten 52 4.4 Opleiding van onze toekomstige kenniswerkers 55 4.5 Netwerkvorming en verankering 55 4.6 Valorisatieplan 56 4.7 Gezamenlijke agendavorming, ontwikkeling van excellentie 57 4.8 Samenwerking met andere nationale/internationale programma’s 59 4.8.1 Nationaal 59 4.8.2 Internationaal 62 4.8.3 Doelstellingen van dit IOP met betrekking tot samenwerking 64 4.9 Communicatie 65

36

2 | IOP Photonic devices - Meerjarenplan

5 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.3

Organisatie & Budget Hoe is het IOP PD georganiseerd? Wie doet wat? De adviescommissie Het programmabureau Begeleidingscommissies Platform Fotonica STW Indicatoren Budget & verantwoording


66 67 68 68 70 70 72 72 73 73

1

als de eeuw van het elektron, zien velen de eenentwintigste eeuw als de eeuw van het foton. Belangrijke ontwikkelingen wachten ons, zoals de integratie van nanotechnologie met fotonica en de integratie van fotonica met elektronica.

Samenvatting

1.1 Visie De wereld kan niet meer om photonic devices heen. Het belang ervan, zowel op economisch als wetenschappelijk vlak, is bijzonder groot. De economische betekenis van photonic devices wordt niet alleen bepaald door fotonische producten en systemen met hun eigen markten, maar vooral door de enorme indirecte impact die ze hebben op veel andere sectoren. Het gebruik en de toepassing van fotonische componenten, tools en technieken speelt in veel sectoren al een grote rol, maar als ‘enablers’ vormen photonic devices en fotonische technologieën een stuwende kracht voor innovatie. De geschatte omzet

De verwachting is dat het belang van fotonica in toekomstige producten noodzakelijkerwijs alleen maar verder gaat toenemen. Op die manier kunnen we met een minimale belasting van de leefruimte blijven voorzien in onze groeiende behoeftes op het gebied van communicatie, leefcomfort en gezondheid. Fotonica heeft de unieke eigenschappen die daarvoor nodig zijn en is bovendien een ‘groene’

van op fotonische technologie gebaseerde componenten was in 2007 ongeveer € 43,5 miljard in Europa (cijfers ETP Photonics211). Deze omzet wordt gerealiseerd door in totaal 246.000 – vaak hoog gekwalificeerde - mensen in de sector (de toeleveranciers niet meegerekend). Het belang van photonic devices neemt alleen maar toe. De verwachte economische groei van de fotonische industrie is namelijk veel hoger dan die van de economie in zijn geheel. Voor de fotonische industrie worden de komende vijf tot tien jaar wereldwijd groeicijfers verwacht van tussen de 10% en 40% (zie bijv. studie Photonics for the 21th Century van ETP Photonics21). Waar de twintigste eeuw gezien kan worden

Het IOP Photonic Devices richt zich op: Het versterken van de innovatiekracht van de Nederlandse industrie door het gebruik van nieuwe photonic devices in nieuwe producten en systemen in brede zin te stimuleren. Dit willen wij bereiken door het faciliteren van de benodigde doorbraken in de keten van ontwerp, fabricage en integratie tot modules in het ecosysteem van grote bedrijven, mkb’s en kennisinstellingen. We richten ons daarbij op aansluiting bij en afstemming van onderzoeksthema’s

2 1

Photonics in Europe: Economic Impact. Photonics21 Dec2007.


technologie (Michael Lebby, OIDA2). De fotonica-industrie richt zich op grote marken. In Nederland zijn momenteel al vele duizenden mensen op de een of andere manier direct of indirect actief op dit gebied, zowel bij grote bedrijven, als bij de vele mkb’s en start-ups in de sector. Bij een goede investering in onze kennispositie zal dit aandeel alleen nog maar toenemen.

1.2 Focus & ambitie Een toppositie voor Europa en Nederland op alle toepassingsgebieden is niet realistisch. We moeten keuzes maken op basis van de bestaande industriële en wetenschappelijke sterktes.

met ten minste twee nationale innovatiespeerpunten (Point-One en Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg). We streven ernaar het gat te dichten tussen de grote bedrijven en de vele kleine bedrijven. Dankzij het IOP wordt een aantal mkb’s in staat gesteld om door te groeien tot middelgrote bedrijven. Op die manier kan met fotonische technologie economische activiteit worden gegenereerd.

E conomic impact of photonics and green photonics™ initiative. Michael Lebby, President Optoelectronic Industry Development Association (OIDA) 2008.


Rekening houdend met de richting die we zijn ingeslagen in het Eerste Meerjarenplan en in een extern roadmaptraject dat recent met organisatie-adviesbureau Berenschot is doorlopen, verwachten we deze ambitie te kunnen realiseren door een inhoudelijke focus van het programma op de volgende twee thema’s:

• N ieuwe photonic devices

gebaseerd op generieke technologie

• N ieuwe toepassingen

van photonic devices in health & medicine.

Met het eerste, technologiegeoriënteerde, thema verwachten we het proces van kennis-kunde-kassa voor fotonica in het algemeen te versnellen en synergie te ontwikkelen met het innovatieprogramma Point-One. Het tweede applicatiethema haakt aan bij één van de meest kansrijke toepassingsgebieden van fotonica, namelijk de gezondheidszorg. Dit thema maakt het mogelijk om aan te sluiten bij het NWOprogramma Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg.

1.3 Het Cluster Photonic Devices Het Nederlandse fotonicaveld bestaat uit een groot aantal, veelal kleinere, mkbbedrijven (85% van deze bedrijven heeft minder dan 250 mensen in dienst), enkele grote spelers en een goede kennis infrastructuur. Deze spelers opereren momenteel vaak in zeer uiteenlopende en verschillende marktsegmenten met een geheel eigen netwerk. Er is dan ook nog onvoldoende samenhang en weinig gestructureerde samenwerking in het Nederlandse fotonicaveld. Als IOP beogen we door slimme samenwerking, onder andere op het gebied van ontwerp, fabricage en integratie tot modules, het fotonicaveld in staat te stellen om nationaal en internationaal een grote impact te genereren in innovatietrajecten. Alleen op deze wijze kan het ‘enabling’ karakter van deze technologie de realisatie van de lange- termijnagenda’s, zoals neergelegd in onze andere (nationale) innovatiespeerpunten optimaal ondersteunen. Het IOP wil verdere versnippering van het groeiende aantal fotonica-initiatieven voorkomen, onder meer door een gezamenlijk fotonicaplatform te creëren voor overleg, gezamenlijke visievorming en afstemming.


Het IOP wil in de tweede fase het volgende bereiken: • Coördinatie van het veld rond photonic devices. Dit moet leiden tot geconcentreerde kritische massa, impact en kennisontwikkeling (onder meer via het Fotonica Evenement dat jaarlijks al meer dan vijfhonderd deelnemers trekt). • Meer verbindingen en een betere samenwerking tussen het fotonicaveld en andere belangrijke programma’s zoals STW Smart Optics Systems, NWO Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg en Point-One. • Een hechte samenwerking tussen wetenschappers onderling (vanuit verschillende disciplines en instituten) voor het oplossen van fundamenteel technische vragen op het gebied van photonic devices. • Een intensieve samenwerking tussen multidisciplinaire groepen wetenschappers en de industrie, met de bedoeling technologie voor nieuwe photonic devices te genereren. Dit moet gebeuren door IOP- onderzoeksprojecten met een (voor IOP-maatstaven) grote bijdrage van de industrie.

• Economische activiteit op basis van de ontwikkelde kennis en technologie, zoals in de toepassing daarvan in producten van de bestaande industrie, hightechstarters en valorisatie via onder andere IPR-cursussen voor onderzoekers, het toegankelijk maken van foundry faciliteiten, Valorisation Grants en het aansluiten van het fotonicaveld op het al bestaande sterke businesscluster ICT-(nano)elektronica van Point-One. • Meer aandacht voor de keten van ontwerp, fabricage en integratie, gebruikmakend van generieke fotonica-technologieontwikkeling, versterkt de kans op commerciële doorontwikkeling van nieuwe fotonische productconcepten.


We beogen verder de kennis- en de marktpositie van alle spelers in de keten te versterken via: R&D-focus op photonic devices gerealiseerd door middel van generieke technologie, valorisatie activiteiten en clusters van grotere onderzoeksprojecten, waarin naast de onderzoekinstellingen ook bedrijven actief en financieel in het lange-termijnonderzoek participeren; agendabeïnvloeding en EU-initiatieven via ETP Photonics21; samenwerking met andere internationale en nationale initiatieven en programma’s; communicatie; concentratie op excellentie via aansluiting op Point-One en Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg, CTMM en HTAS.

1.4 Budget Het Tweede Meerjarenplan beslaat een periode van vijf jaar. Hiervoor wordt een budget gevraagd van 12,4 miljoen euro. Voor de onderzoeksprojecten (9,5 miljoen euro) stellen de participerende instellingen en bedrijven nog eens hetzelfde bedrag beschikbaar.



2

Wat vooraf ging

2.1 Het belang van photonic devices Photonic devices zijn zowel in economisch als wetenschappelijk opzicht zeer belangrijk. Het zijn ‘enablers’ voor heel veel markten, met een geschatte omzet in Europa in 2010 van zo’n 250 miljard euro (volgens Opera2015). Het gaat steeds vaker om producten waarin fotonische componenten een belangrijke functie vervullen. De Europese fotonische industrie zelf levert 43,5 miljard euro aan omzet aan fotonische componenten voor deze markten. In zekere zin kan de fotonicaindustrie worden vergeleken met de elektronica- en halfgeleiderindustrie, die in voorgaande decennia een vergelijkbare ontwikkeling heeft doorgemaakt.

Fotonica is één van de snelst groeiende (>10% CAGR) sleuteltechnologieën voor het innovatievermogen van onze economie. Er zijn legio toepassingen. Denk bijvoorbeeld aan het meten van waterkwaliteit, aan energiezuinige en snelle ICT-netwerken, energiezuinige ledverlichting en medische diagnostiek, medische en cosmetische therapie. Maar ook productiemachines, vliegveldbeveiliging (THz imaging) en landen tuinbouw behoren tot de toepassingen. De wereld van de fotonica is de afgelopen vijftien jaar sterk veranderd. Was aanvankelijk de wetenschap leidend en waren toepassingen minder belangrijk, de laatste jaren is dat omgedraaid. Er onstaan steeds meer fotonicacentra of -clusters met vooral


een industriële focus. De prijs van fotonische producten zoals lichtbronnen en detectoren is net als dat voor elektronica het geval is, sterk gedaald. Daardoor komen er steeds meer industriële toepassingen in het vizier. De industriële clusters zijn een gevolg van de globalisering van de wereldeconomie, snelle technologische ontwikkelingen en concurrentie uit onverwachte hoek. Het innovatieve en creatieve potentieel van een industrie is kernvoorwaarde geworden voor continuïteit. Volgens Michael Porter domineren clusters tegenwoordig in economische zin de wereld. Deze clusters beschikken steeds over voldoende kritische massa en onder scheidend vermogen op een bepaald gebied. Een regionaal cluster lijkt paradoxaal, maar volgens Porter liggen de

voortdurende concurrentievoordelen in een globale economie steeds meer in lokale aspecten, die rivalen op afstand niet kunnen evenaren. Bijvoorbeeld kennis, relaties en motivatie. Door clustervorming en samenwerking - zoals bijvoorbeeld universiteiten doen met (kleine) bedrijven - krijgt de industrie een concurrentievoordeel dat ze in haar eentje nooit zou kunnen bereiken. Denk bijvoorbeeld aan de beschikbaarheid van hooggekwalificeerd personeel, geavanceerde faciliteiten en infrastructuur, netwerken en gezamenlijke marktstrategieën. Nederland heeft een prima uitgangspositie om het fotonicagebied verder tot bloei te laten komen. We hebben enerzijds een sterke wetenschappelijke positie in


belangrijke fotonicasegmenten en anderzijds een hoog gekwalificeerde hightechindustrie met specifieke expertise op het gebied van nano-elektronica en mechatronica. Naar verwachting zullen de grote en gerichte nationale investeringen in het sleutelgebied Hightech Systemen en Materialen de fotonica-ontwikkeling in Nederland verder doen versnellen. Daarnaast zal het fotonicaveld als ontwikkelaar van nieuwe ‘enabling’ technologieën een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan innovatiespeerpunten, zoals het eerder genoemde Point-One en Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg. Deze innovatiespeerpunten zullen mede door de investering in verdere ontwikkeling van en het onderzoek aan fotonische technologie in staat zijn om nieuwe innovatieve toepassingen en producten te realiseren die zonder fotonicakennis en expertise niet mogelijk zouden zijn. Op deze wijze kan dit IOP een belangrijke bijdrage leveren aan de versterking van onze kenniseconomie. Het is ons uitgangpunt bij dit Tweede Meerjarenplan om deze win-winsituatie tot bloei te laten komen. In opdracht van het IOP Photonic Devices voerde organisatie-adviesbureau Berenschot in 2009 een roadmapstudie uit. Deze bevestigt dat de kennispositie van Nederland (kennis) uitstekend is. Het excellente onderzoek aan de Nederlandse kennisinstellingen en de universiteiten krijgt algemeen veel erkenning. Helaas bereikt deze kennis nog

onvoldoende het bedrijfsleven (kunde) en de markt (kassa). We kunnen hier adequaat op inspelen door het cluster, bestaande uit industrie en academia, verder uit te breiden en de keten van kunde naar kassa te versterken. Speciale aandacht zal uitgaan naar het leggen van verbindingen en het uitbreiden van samenwerkingsvormen met andere innovatiespeerpunten.

Voor de bredere kennisoverdracht van de projectresultaten zijn rondom de projecten begeleidingscommissies ingesteld. Hierin is nog een aantal extra bedrijven vertegenwoordigd. Ze komen minimaal twee keer per jaar bij elkaar, onder meer tijdens een bredere begeleidingscommissiedag. Deze bijeenkomst bevordert de onderlinge kennisuitwisseling tussen de projecten.

voornamelijk Nederlandse mkb-bedrijven neemt hieraan deel. Hiermee profileert Nederland zich nadrukkelijk ook internationaal. Het IOP neemt actief deel aan internationale roadmaptrajecten (onder andere van MIT in de VS). We participeren in het ETP Photonics21 en er zijn uitwisselings/ matchmakingsprogramma’s opgezet met Canada en de VS. De relaties met Vlaanderen worden verder aangehaald.

2.2 Wat hebben we tot nu bereikt? De rondetafelgesprekken in het najaar van 2004 met de industrie en de kennisinstellingen leidden tot het Eerste Meerjarenplan IOP Photonic Devices. Het plan werd door de Stuurgroep van het ministerie van Economische Zaken in 2005 goedgekeurd. STW was bereid om dit Eerste Meerjarenplan mee te financieren met een bijdrage van 2,64 miljoen euro (exclusief de bureau kosten van STW (0,36 miljoen euro) op de totale meerjarenbegroting van het IOP. Deze bedraagt 11,7 miljoen euro. Inhoudelijk was het Eerste Meerjarenplan volledig gericht op de deelgebieden Ontwikkeling van geavanceerde lichtbronnen en detectiesystemen en Applicaties van photonic devices in health & medicine. Van het totale subsidiebudget is 86% (10 miljoen euro) belegd in negen R&D-projecten op deze deelgebieden. Opvallend daarbij is de sterke participatie van bedrijven in deze projecten. Zij dragen hier 2,3 miljoen euro aan bij. In totaal nemen twaalf kennisinstellingen en achttien bedrijven deel aan de negen projecten.


Het IOP heeft een nationaal Fotonica Evenement in het leven geroepen. Dit jaarlijkse evenement is in de korte bestaansgeschiedenis van het IOP Photonic Devices meteen uitgegroeid tot dé plek in Nederland voor Fotonica/Optica om samen te komen. Het evenement trekt inmiddels ruim vijfhonderd deelnemers (grotendeels uit Nederland) en meer dan vijftig exposanten. Natuurlijk is er tijdens dit evenement aandacht voor activiteiten van het IOP Photonic Devices, maar vooral is het evenement een ontmoetingsplaats voor deelnemers in het brede Nederlandse fotonicaveld. Naast matchmakingactiviteiten worden er vacatures aangekondigd, er is een bedrijvenbeurs en er wordt via lezingen aandacht gegeven aan fotonica-ontwikkelingen in binnen- en buitenland. Door de inspanningen van het IOP Photonic Devices staat Nederland inmiddels internationaal op de kaart. Zo worden er Holland paviljoens (met EVD- subsidie) ingericht op de twee belangrijkste internationale beurzen in de VS (Photonics West) en Duitsland (Laser World of Photonics). Een groeiend aantal

Adviescommissieleden van het IOP nemen actief deel aan de discussies van Point-One teneinde fotonica stapsgewijs te koppelen aan de researchagenda van Point-One. Ook nemen leden adviescommissies actief deel aan het nieuwe NWO programma Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg. Daarnaast wordt er samengewerkt met het Smart Mix-programma Memphis en het STW Programma Smart Optics Systems. Met het eerder genoemde roadmaptraject van Berenschot wilde het IOP een belangrijke stap zetten richting nationale visievorming en komen tot een breed gedragen ambitie op het fotonicaveld, waarmee Nederland kan excelleren. Ten slotte is via de ondersteuning van de Stichting Photonics Cluster Netherlands geïnvesteerd in de verankering van het IOP. Het Mikrocentrum is gestimuleerd om in de toekomst meer fotonica activiteiten te ontwikkelen als aanvulling op hun precisietechnologie activiteiten.


2.3 Waar willen we ons in het Tweede Meerjarenplan op concentreren? Wereldwijd zien we een enorme inspanning op het gebied van fotonica. Inzetten op een toppositie voor Nederland op alle toepassingsgebieden is niet realistisch.

industriële behoeftes en wetenschappelijke sterkte. Met de eerste fase IOP Photonic Devices is een goede stap gezet in de ontwikkeling van het fotonicaveld in Nederland, maar vervolgstappen zijn noodzakelijk. Tijdens de discussies die hebben plaatsgehad rond de roadmap zijn de Nederlandse marktkansen en de mogelijkheden om aan te sluiten bij de andere (nationale) innovatiespeerpunten beter in kaart gebracht. Dit maakt het mogelijk om met een betrekkelijk beperkte financiële inspanning van het IOP toch een aanzienlijke impact te creëren en, gezien het ‘enabling’ karakter van fotonica, een bredere toepassing van deze technologie te bevorderen. Er is gekozen voor een R&D-focus op twee gebieden:

Daarom moeten we keuzes maken. Dat is in het Eerste Meerjarenplan gebeurd op basis van de toenmalige industriële activiteiten, wetenschappelijke sterktes, de maatschappelijk industriële behoeftes en het economische perspectief. Sindsdien zijn nieuwe programma’s zoals Point-One, Smart Optics Systems en Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg van start gegaan. Via het roadmaptraject met Berenschot hebben we voorafgaand aan dit Tweede Meerjarenplan de oorspronkelijke keuzes opnieuw tegen het licht gehouden, rekening houdend met de huidige

• Nieuwe photonic devices gebaseerd op generieke technologie • Nieuwe toepassingen van photonic devices in health & medicine. Het eerste gebied heeft een technologische, het tweede een maatschappelijke focus. De keuze is rechtstreeks gekoppeld aan de industriële vraag en heeft de brede instemming van het veld, de bedrijven en kennisinstellingen.


• N ieuwe photonic devices gebaseerd op generieke technologie Dit thema wil de marktintroductie van nieuwe photonic devices in diverse toepassingsgebieden versnellen door de gebruikers te stimuleren gebruik te maken van een beperkt aantal generieke technologieën. Met generiek wordt bedoeld dat hoofdzakelijk gebruikgemaakt wordt van reeds ontwikkelde ontwerpmethodieken, process stappen in foundries en industriële assemblage- en packagingtechnieken. Nog ontbrekende schakels in deze keten/benadering kunnen in dit thema aangepakt en ingevuld worden. Nederland heeft een onderscheidende positie op dit gebied door de beschikbaarheid van enkele - wereldwijd zeer gewaardeerde - kenniscentra, gespecialiseerd in verschillende materialencombinaties. Bovendien bestaat er in Nederland consensus over deze geprojecteerde ontwikkelingsroute. Er wordt al samengewerkt in meerdere overkoepelende projecten. Het IOP Photonic Devices kan deze primaire basis versterken en de opkomende Nederlandse fotonische industrie op dit gebied verstevigen. Door te werken met gestandaardiseerde basisbouwblokken in ontwerp, processing en packaging kan een schaalvergroting worden gerealiseerd voor de Nederlandse fotonische industrie, met een kortere R&D-tijd en een lagere kostprijs, onder meer door wafer sharing in foundries. Deze voorgestelde generieke maaktechnologie heeft een Nederlandse focus, maar ook een Europese dimensie.

Nederlandse bedrijven hebben aan gegeven behoefte te hebben (Berenschotroadmap) aan photonic devices met een substantieel lagere kostprijs, lager energieverbruik en kleinere afmetingen in onder andere de volgende markten: • Medische zorg: diagnostiek, therapie (puls lasers, breed golflengte laser, UV, image sensoren en detectoren) • ICT/Communicatie: snel schakelbare componenten, optische signaalprocessing, ultra-snelle elektrisch-optische (e/o) en optisch-elektrische (o/e) conversie • Verlichting: leds met diverse kleuren, sensoren, miniatuur RGB- modules • Water/Milieu: uv-lichtbronnen, multi golflengte-lichtbronnen • Machinebouw: sensoren voor positionering, leds’s, lasers, detectoren • Defensie/Veiligheid: THz imaging, multi golflengte-radar. Deze generieke technologie-aanpak zal een stimulans zijn voor innovatie in belangrijke Nederlandse industriële markten. • Nieuwe toepassingen van photonic devices in health & medicine In dit thema gaat het om de inzet van photonic devices in Health & medicine op het gebied van diagnostiek en therapie (invasief en non-invasief ). Health richt zich op monitoring en preventie. Dit vergt in de meeste gevallen de ontwikkeling van low cost personal devices of van devices die eenvoudig binnen ieders bereik gebracht kunnen worden,


bijvoorbeeld via supermarkten, huis artsen, consultatiebureaus. Medicine richt zich op diagnostiek en therapie. Het gaat veelal om devices die in ziekenhuizen worden toegepast. Binnen de kliniek valt nog veel te winnen door verbetering van technieken die in vivo kunnen worden toegepast, zowel in de diagnostiek als in de therapie. Objectieve weefselkarakterisatie, bijvoorbeeld met behulp van optische spectroscopische technieken, kan worden ingezet bij het afnemen van weefselmonsters en bij chirurgische ingrepen. Röntgengebaseerde cone-beam computed tomography (CBCT) imaging kan een rol spelen bij het aanbrengen van orthopedische schroeven. Een ander voorbeeld is het gebruik van mono-kristalijne CMOS-detectoren in plaats van poly-silicium gebaseerde flatpaneldetectoren, waardoor bijvoorbeeld cardiovasculair onderzoek bij kinderen met een hogere beeldsnelheid en minder röntgenstraling mogelijk wordt. Vooral het innovatieve vermogen en de ontwikkeling van de toepassing zijn belangrijk. De toepassing kan bijvoorbeeld diagnoseverbetering als doel hebben of optimalisatie van patiënt specifieke therapie. Ze kan worden gebruikt om te komen tot kwantitatieve monitoring, of miniaturisering van devices. Te denken valt bijvoorbeeld aan detectie van biomoleculen (in de levende

cel), virussen en bacteriën, detectie van lage concentratie eiwitten in bloedmonsters, molecular imaging en fotoakoestische imaging in aanvulling op de al bestaande technieken als röntgenmammografie. Andere toepassingen zijn het beter classificeren van blauwe plekken (forensische geneeskunde) en het beter classificeren van tumordetectie tijdens chirurgie of biopsie. Waarom deze thema’s? • Aanwezige industriële activiteiten: in Nederland zijn veel bedrijven actief op gebieden waar photonic devices belangrijk zijn. Zij leveren zowel componenten (bv. Lumileds, Philips Lighting, Anteryon, Dalsa, Lionix), deelsystemen voor OEM-ers (bv. ElementSix, Nedinsco, Technobis) als complete systemen (bv. ASML, IAI, River Diagnostics, Luminostix, Esaote, XiO Photonics, Optisense, Ostendum). • Medische optische devices zijn ‘hot’: In grote lijnen is het toepassingsgebied op te delen in diagnose en therapie. Een belangrijk voordeel van licht als medisch instrument voor diagnose is dat het non-invasief kan worden toegepast, geen mutagene bijwerkingen heeft en dat het een intrinsiek goedkope technologie is. Hierdoor kunnen we optische technologie inzetten voor screening van grote groepen, het monitoren van patiënten en het geven van intelligente feedback tijdens en na therapie. Daarnaast is er grote behoefte aan nieuwe, snelle, laboratoriumtechnieken


en -methoden voor screening. Er zijn goede mogelijkheden om dit soort technieken te ontwikkelen met optische technologie. De marktomvang in dit toepassingsgebied is groot. De geschatte wereldmarkt voor medical imaging equipment inclusief X-ray en NMR is in 2008 zo’n 40 miljard dollar. Binnen deze markt zal optische beeldverwerking, waaronder optical coherence tomography en Ramanspectroscopy, marktaandeel winnen. Bovendien bestaat er een trend richting imaging en (personalised) diagnose en therapie. In Nederland is op deze gebieden uitgebreide expertise aanwezig. De vergrijzing in onze samenleving zal een krachtige stimulans vormen voor de ontwikkeling van nieuwe optisch medische technieken, bedoeld voor gebruik in ziekenhuizen, of thuis. • Unieke samenwerking: Een goede samenwerking tussen technische specialisten en artsen is een voorwaarde voor een succesvolle ontwikkeling van nieuwe medische apparatuur. Ten opzichte van het buitenland blinkt Nederland uit op het gebied van de biomedische optica. De spectroscopiegroep van het Erasmus Medisch Centrum kan de concurrentie met MIT in de VS prima aan. • Generiek en toch specifiek: Fotonische componenten en subsystemen zijn veelal onderdeel van een groter systeem en vervullen steeds vaker een kernfunctie. Ze vervangen elektronische functies of vullen functies in die eerder nog niet mogelijk waren. Nieuwe ontwerpmetho-

des, het gebruikmaken van bestaande foundrydiensten, aandacht voor integratie met andere materialen/ componenten (waaronder elektronische) en onderlinge componentverbindingen zoals interconnecties en interfacing, maken specifieke oplossingen mogelijk door (her-)gebruik te maken van generieke technologische oplossingen. Nederland kan zich juist op dit gebied onderscheiden door de beschikbaarheid van wereldwijd gerenommeerde kenniscentra op het gebied van verschillende optische materialen en combinaties. Denk aan combinaties van SOI, InP en SiON/Triplex (zie hoofdstuk 3.2.1). Bovendien bestaat binnen Nederland consensus over deze geprojecteerde ontwikkelingsroute. • Aanwezige kennisinfrastructuur: Op veel plaatsen in onze kennisinfrastructuur wordt op hoog niveau onderzoek gedaan op het gebied van photonic devices, vaak ook met een significante omvang. • Aansluiting EZ-innovatieprograma Point-One: Nederland excelleert op het gebied van nano-elektronica, embedded systemen en mechatronica. Via Point-One wordt dit speerpunt verder ontwikkeld. Het IOP-thema Nieuwe photonic devices gebaseerd op generieke technologie sluit nadrukkelijk aan bij dit speerpunt.


• V ersnelling proces van kennis-kunde naar kassa: Het duurt vaak lang voordat fotonicaconcepten daadwerkelijk een succesvol commercieel product worden. Door in te zetten op generieke (her) bruikbare fabricage wordt deze periode verkort. • Aansluiting op STW Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg: Dit nieuwe NWO-programma, gericht op de ontwikkeling van nieuwe technologische oplossingen voor de gezondheidszorg, is recent van start gegaan. Fotonische technologie wordt ook hier gezien als een belangrijke initiator tot nieuwe producten. • Aansluiting op het nieuwe STWprogramma Generic Technologies for Integrated Photonics: Dit een conceptprogramma dat zich gaat richten op het platform technologieontwikkeling, met een nadruk op chiptechnologie. Concentratie en dimensionering op deze gebieden zorgt ervoor dat we genoeg kritische massa ontwikkelen om de kennisbasis in Nederland substantieel te versterken en commerciële spin-off te realiseren. Het is belangrijk dat de BV Nederland zijn positie in de wereldtop behoudt en versterkt. We willen de kennisinfrastructuur op dit gebied versterken en de aanwezige kennis effectiever benutten. Ook gaan we een integratieslag maken tussen wetenschappelijke en industriële activiteiten. Bundeling van kennis en activiteiten geeft dit vakgebied een sterke impuls en leidt tot belangrijke economisch rendabele activiteit.

2.4 Nieuwe ambitie De ambitie van het Eerste Meerjarenplan was om op de gekozen speerpunten tot de top-zevenlanden in de wereld te gaan behoren, zowel wetenschappelijk als economisch. PhotonTec heeft echter in de externe evaluatie van het Eerste Meerjarenplan aangegeven dat deze ambitie moeilijk werkbaar en meetbaar is. Niettemin geven zowel de Opera2015 studie als de studie Economic Impact Photonics in Europe (uitgevoerd door Optech Consultants in opdracht van Photonics21) aan dat Europa in 2007 19% van de fotonica-/opticamarkt bestrijkt. Volgens deze studie neemt Nederland momenteel in Europa qua omzet al de vierde positie in, ver achter Duitsland (39%) en vergelijkbaar met Frankrijk en Engeland (beide 12%). Daarbij moet wel een kanttekening worden geplaatst. De Nederlandse cijfers worden namelijk beïnvloed door de activiteiten van enkele grote spelers als Philips en ASML. Karakteristiek aan de Nederlandse situatie is het vrijwel ontbreken van middelgrote fotonicabedrijven. De bereikte toppositie geeft dus onvoldoende aan wat de potentie van de overige Nederlandse industrie is. Op basis van de roadmapstudie van Berenschot, externe ontwikkelingen, nationale innovatiespeerpunten en behoeftes van de Nederlandse industrie heeft de adviescommissie van het IOP haar keuzes gemaakt en de volgende ambitie geformuleerd voor het Tweede Meerjarenplan:


Het IOP Photonic Devices richt zich op het versterken van de innovatiekracht van de Nederlandse industrie door het gebruik van nieuwe photonic devices in nieuwe producten en systemen in brede zin te stimuleren. Dit willen wij bereiken door het faciliteren van de benodigde doorbraken in de keten van ontwerp, fabricage en integratie tot modules in het ecosysteem van grote bedrijven, mkb’s en kennisinstellingen. We richten ons op aansluiting bij en afstemming van onderzoeksthema’s met ten minste twee nationale innovatiespeerpunten (Point-One en Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg). De bedoeling is het gat te dichten tussen de grote bedrijven en de vele kleine bedrijven, zodat dankzij het IOP een aantal mkb’s in staat is om door te groeien tot middeolgrote bedrijven en dat met fotonische technologie economische activiteit kan worden gegenereerd.

Wat is voor de realisatie van deze ambitie nodig? • We willen ervoor zorgen dat mede door de inspanning van het IOP enkele mkb-bedrijven (of relatief kleine Nederlandse vestigingen van inter nationale bedrijven) met op fotonische technologie gebaseerde producten kunnen uitgroeien tot middelgrote

bedrijven, zodat een evenwichtiger ecosysteem ontstaat in Nederland. Het aangepaste nieuwe thema Nieuwe photonic devices gebaseerd op generieke technologie zal de ontwikkeling van concept tot prototype versnellen. • We stellen ons ten doel via valorisatie (aanzetten tot) startups te faciliteren. • De clusterontwikkeling - zoals gestart in de eerste fase via onder andere het Fotonica Evenement - wordt verder uitgebreid teneinde netwerkvorming te ondersteunen en te borgen. Het cluster moet nog verder uitgroeien tot een dynamisch knooppunt van activiteiten binnen de geïntegreerde keten van onderzoekers, toeleveranciers en producenten binnen het domein. Hierbij zal ook aandacht worden besteed aan combinaties tussen fotonica, optica, nano- en micro-elektronica, embedded systemen, mechatronica en vision systemen. Versterking van de kennis-, markten winstpositie van alle spelers in de keten staat voorop. Tijdens het Fotonica Evenement zullen jaarlijks ketendoorsnijdende sessies worden georganiseerd en zal actief worden samengewerkt met het STW perspectiefprogramma’s zoals Smart Optics Systems, het NWO-programma Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg en het EZ- innovatieprogramma PointOne. Internationaal zal de kennis worden uitgedragen via gezamenlijke Nederlandse bijdragen aan evenementen en EU-agendabeïnvloeding.


3

De Nederlandse Photonic Devices Community 3.1 Het internationale belang van fotonica

Fotonica is het vakgebied rondom de moderne toepassingen van licht. Photonic devices zijn hier onderdeel van. Internationaal groeit het gebied sterk (Europa > 10% omzetgroei per jaar3). De toepassingen zijn zeer uiteenlopend, met disciplines zoals materiaalbewerking, meettechniek, telecom en lichtbronnen. Maar ook bij consumentenelektronica (onder andere displays), domotica, milieu en energie, veiligheid, informatica en medische technologie zijn de toepassingen te vinden. Net als halfgeleidertechnologie is fotonica een typische ‘enabling’ t echnologie. Europa 3

heeft volgens Photonics21 19% van de markt (43,5 miljard euro omzet op jaarbasis in 2007) in handen, waarbij Europa m arktleider is op de gebieden lichtbronnen en materiaalbewerking. De grootste markt wereldwijd is die van de displays, maar deze bevindt zich grotendeels in het Verre Oosten. Fotonica is een jonge industrie. Opvallend daarbij is dat deze industrie (nog) grotendeels getrokken wordt door mkb-bedrijven. Daarom zijn de kansen en mogelijkheden nog groot. Zij kunnen met een gerichte actie tot bloei komen. De moderne fotonica begint met de ontdekking van de laser in 1960 en optische

Internet, Wide Area Network

Local Area Network

Rack-torack

Card-tocard

On-card

On-MCM

On-chip

Distance

multi-km

10 - 2000 m

30+ m

1m

0.1 - 0.3 m

5 - 100 m

0.1 - 10 mm

Number of lines

1

1 - 10

~100

~100 - 1000

~1000

~10.000

~100.000

Use of optics

Since the 80s and the early 90s

Since the late 90s

Now

2010+

2010 - 2015

Probably after 2015

Later, if ever

Photonics roadmap, IBM

fibers in de jaren zeventig van de vorige eeuw. Daarna volgden de ontwikkeling van halfgeleider devices, miniaturisatie, opto-elektronica en meettechniek en kwamen de grootschalige toepassingen in consumentenproducten. Denk daarbij aan de cd, dvd, laserprinter en lcd- displays. Voor snelle communicatie gebruiken we steeds meer geavanceerde optische netwerken, bestaande uit glasvezels verbonden met optische (micro)systemen, die meestal zijn geïntegreerd met elektronica.

Deze technologie is essentieel voor snelle internetverbindingen en dataoverdracht. Het is de verwachting dat deze ‘verglazing’ zal blijven doorgroeien. Niet alleen in het netwerk buiten de computer, maar ook op termijn via optische interconnect in de computer zelf, tot uiteindelijk on-chip nanophotonic circuits en optische logica (zie roadmap MIT MicroPhotonics en IBM).

Photonics21



Ook buiten de computer en netwerken bewegen photonic devices zich steeds meer in de richting van integrated optics and micro-optics. Er zijn voordurend nieuwe, aansprekende ontwikkelingen. Denk aan de integratie van microbeamers en CCD-chips met zeer compacte lenzen in draagbare telefoons, kleine draagbare (en draadloze) medische optische sensorsystemen, ledverlichting, oled-displays en optische milieusensoren.

Hoewel zonnecellen in internationaal verband wel tot de fotonische technologie gerekend worden, heeft deze toepassing van photonic devices in Nederland een eigen ecosysteem (met onder andere het FOM Joint Solar Programme) ontwikkeld. Deze zal in het kader van het IOP Photonic Devices niet worden behandeld.

3.2 De Nederlandse Positie

Packaging, interconnectie, de beschikbaarheid van generiek toepasbare integratie- en fabricagetechnologie en de ontwikkeling van breed toegankelijke ontwerpplatforms zullen steeds belangrijker worden binnen de fotonicawereld. Alleen op die manier zal deze industrie net als de halfgeleiderindustrie tot een volwassen industrie kunnen doorgroeien, waardoor de ontwikkelkosten en –tijd beheersbaar blijven.

3.2.1 De Industrie De economische betekenis van photonic devices in Nederland wordt niet alleen bepaald door de fotonische producten en systemen met hun eigen markten. Vooral de enorme indirecte impact, door gebruik en toepassing van fotonische componenten, tools en technieken als belangrijk onderdeel van nieuwe producten voor zeer uiteen lopende nieuwe toepassingen, maakt het domein economisch van zulk groot belang.

OLED, Phillips

Oxymetrie met licht 22 | IOP Photonic devices - Meerjarenplan

De roadmapstudie voor fotonica in Nederland, die in opdracht van het IOP Photonic Devices in 2009 door Berenschot is uitgevoerd, bevestigt dit beeld. Vooral de gebieden health & medicine en domotica & lighting vallen in Nederland op, maar ook andere toepassingsmogelijkheden binnen de gebieden water & milieu, energie, ICT en machinebouw komen nadrukkelijk naar voren, zoals eerder ook al bleek uit de studie Photonics in Europe, die in december 2007 werd uitgevoerd door Photonics21.

Volgens de studie van Photonics21 neemt Nederland Europees gezien qua markt volume in Europa op fotonica een vierde positie in (10%), na Duitsland, Frankrijk en de UK. Daarbij is het opvallend dat 85% van de betrokken bedrijven mkb-bedrijven zijn. In onderstaande tabel zijn een aantal van deze bedrijven met hun producten terug te vinden.

De Nederlandse industrie is een belangrijke speler in solid-state verlichting. We hebben een significant deel van de wereldmarkt in handen en zijn een dominante innovator met betrekking tot de ontwikkeling van leds voor verlichting. Verder is ASML de nummer één in de wereld op het gebied van wafersteppers voor de halfgeleiderindustrie, met een omzet van zo’n 2,5 miljard euro.

Integrated Laser-Beam Combiner, XiO Photonics

Lensmodule voor mobiele telefoon, Anteryon


Bedrijf

Producten

Fotonische componenten

Bedrijf

Producten


Advanced Laser Separation International BV, Beuningen

Lasersnij-apparatuur voor de halfgeleiderindustrie

Lasers, optische componenten, sensoren

Genexis bv Eindhoven

Glasvezelsystemen

Transceivers

Artinis Medical Systems BV, Andelst

X-ray phantoms, non-invasive device to monitor oxygen supply in living tissue

Grass Valley bv Breda Optiek

Professionele camera technologie

Hemolab bv Eindhoven

Medische producten

R&D

ASML N.V.

Wafersteppers

Lasers, optische componenten, sensoren

IAI BV, Veldhoven

Lasers, optische componenten en systemen, sensoren

Adimec BV, Eindhoven

High-end digitale camera’s

Detectoren, lenzen (systemen)

Systemen met lasers en optische componenten voor diverse markten

Lenzen, lasers, camera’s, Assemblies

Lenzen, lasers, camera’s, Assemblies

i-Optics BV, Delft

SLO based retinal imager

Camera’s, lichtbronnen

Anteryon BV, Eindhoven

Intersense BV, Enschede

Lasers, optische componenten

Assembléon BV, Veldhoven

Pick- and place units

Optomechanische componenten, vision technologie

Sensorsystemen op basis van surface plasmon resonance

Spectrometers

Spectrometers

Beeldversterkte CCD- camera’s, Beeldversterkers

Camera’s en beeldversterkers

Avantes bv Eerbeek

Lambert Instruments BV, Leutingewolde

BaasR&D, Waddinxveen

Meetinstrumenten op basis van glasvezeltechnologie

Fibertechnologie, sensoren

LioniX BV Enschede

MOEMS en MST producten

Optische componenten o.b.v SiON en SiN-technologie

Cosine Leiden

Optomechatronische oplossingen

Fotonische systemen

Philips Lumileds BV, Eindhoven

Leds

Leds, lenzen (systemen)

DALSA Professional Imaging, Eindhoven

CCD & CMOS imagers en subsystemen

Imagers and detectoren

Luminostix bv Rotterdam

Optical sensors

Optische componenten

Cardiovascular risk assessment d.m.v autofluorescentie metingen

Maastricht Instruments BV

Medische producten

Optische componenten

Diagnoptics technologies BV, Groningen

Lichtbronnen, detectoren, spectografen

Mapper Lithograpy

Lithografie

Optoelektronische

Draka Eindhoven

Kabels

Glasvezels

Mecon Doetinchem

Optische systemen

Optomechanische componenten

Elana BV, Utrecht

Medical laser company

Lasers, fibers, catheters

Medische producten

Imaging products

Esaote bv Maastricht

Medische apparatuur

US detectoren

MicroVision Medical Holding bv Amsterdam

Oldelft BV, Delft

Medische apparatuur

Beeldoptimalisatie

MILabs bv Utrecht

SPECT imagers

Detectors, CCD

Demcon BV, Oldenzaal

High-end mechatronica systemen

Optiek

NCLR BV, Enschede

Hoogvermogen excimeerlasers

Lasers, optiek, sensoren

DSM Research, Geleen

Grondstoffen/materialen

Materialen voor coatings voor fibers

Nedinsco BV, Venlo

High-end mechatronica systemen

Lenzen, fibers, spiegels, tralies, camera’s

Element Six BV, Cuijk

Componenten op basis van diamant

Optische componenten op basis van diamant

Océ N.V., Venlo

Copiers

Belichtingssystemen, optiek

Océ N.V., Venlo

Copiers

Belichtingssystemen, optiek



Bedrijf

Producten


Bedrijf

Producten


Oldelft Benelux bv

Medische apparatuur

Imaging

TKH Haaksbergen

Glasvezeltechnologie

Optische kabels

Optel BV, Nijmegen

Optische systemen

Diverse optische componenten en systemen

TOPCON Europe Medical bv

Medische systemen

OCT

OptiSense BV, SchipholOost

Sensoren voor milieutoepassingen

Diverse optische componenten

Electronische componenten

Glasvezelcomponenten

Philips Applied Technology, Eindhoven

Procestechnologie, mechatronische en optische key components (vision)

Diverse optische componenten en systemen, assembly technologie voor photonic devices (SiP)

Tyco Electronics ‘s-Hertogenbosch Urenco, Almelo

Ultracentrifuges, isotopenscheiding

Lasers, detectoren, optische componenten

Philips Lighting, Eindhoven

Lichtbronnen (lampen, leds)

Lensen, spiegels, lichtbronnen (waaronder leds)

XiO Photonics bv, Enschede

Ontwerp en fabricage geïntegreerd optische producten

Passieve en actieve fotonische modules

Philips Medical Systems, Best

Medische systemen

Optische sensoren

2M Engineering Veldhoven

Optical systems

Lasers, detectors, optical components

Philips Research, Waalre

n.v.t.

Optiek, camera’s, lichtbronnen

Photonis Roden

Detectoren

Diverse optische detectoren en beeldversterkers

PhoeniX BV, Enschede

Software voor optische systemen

geen

Quest Innovations BV, Middenmeer

Spectografische imaging Devices

Optiek, camera’s

River Diagnostics BV, Rotterdam

Medische systemen o.bv Ramanspectroscopie

Lasers, fibers, detectoren, optische componenten

Sensor Sense BV, Nijmegen

Gassensoren op basis van fotoakoestiek

Lasers, detectoren, lenzen

Singulus BV, Eindhoven

Apparatuur voor mastering van cd’s en dvd’s

Diverse optische componenten en systemen

Thales Nederland, Hengelo

Radar- en optoelektronische systemen

Camerasystemen

Thales Optronics, Delft

Camera’s

Detectoren, optische systemen

Technobis bv, Uitgeest

Optomechatronisiche systemen

Lasers, optische componenten, glasvezels



Technische Universiteit Delft ■ Elektromagnetisme (prof. Taco Visser) ■ Elektrische componenten en materialen (Prof. Lina Sarro) ■ Electronische instrumentatie, detectoren (Prof. Paddy French) ■ Micro and Nano engineering Group (Prof.dr. Urs Staufer) ■ Modellering en visualisatie (Prof. Eric Jansen) ■ High Frequency Circuit and System Design (Prof. John Long) ■ Nanostructured Materials for Photonic Applications (general direction Prof. Huub Salemink) ■ Detection of THz radiation (Prof. Teun Klapwijk) ■ Elektromagnetisme, inverse problemen (Prof. Peter van den Berg). ■ Molecular imaging (Prof. Ted Young) ■ THz light generation and imaging, diffraction and light guiding by sub-wavelength structures, super resolution, imaging techniques for photonic devices, special light sources for metrology (Prof. Paul Urbach) ■ Image Detection and Enhancement (Prof. Lucas van Vliet) 3.2.2 De Universiteiten en Kennisinstellingen Nederland heeft een lange en rijke onderzoekstraditie op het gebied van de optica: het begon met Christiaan Huygens met zijn Traité de La Lumière (1690). Hij was één van Nederlands grootste natuurkundigen, telescoopbouwer (devices) en grondlegger van de theorie van de voortplanting van licht. De eerste optical device-bouwer was Antonie van Leeuwenhoek, bouwer van de eerste microscopen (1653). De Nederlandse fysicus Frits Zernike ontving de Nobelprijs voor de theorie van de voortplanting van licht en de toepassing daarvan in de fasecontrastmicroscoop (1953). Aan de Technische Universiteit Delft is in de vorige eeuw baanbrekend werk verricht op het gebied van de elektronenoptica, hetgeen resulteerde in de ontwikkeling van de elektronenmicroscoop.

Ook nu nog doen we in Nederland veel en goed onderzoek op diverse fotonicagebieden. Onderstaande tabel geeft een overzicht van de fotonische activiteiten bij Nederlandse kennisinstellingen. Opvallend is dat er ook op meerdere plaatsen buiten de drie technische universiteiten uitstekend biomedisch fotonisch onderzoek plaatsheeft.


Technische Universiteit Eindhoven ■ Electro-Optical Communications (Prof. Ton Koonen, Prof. Harm Dorren: optical fibre communication systems and networks, including optical devices, coupling and transmission and system performance) ■ Electromagnetics (Prof. Anton Tijhuis: fundamental properties of electromagnetic fields, employing both theoretical (numerical and analytical) and experimental methods) ■ Mixed-signal Microelectronics (Prof. Arthur Van Roermund: high-speed electronics for optical interface IC’s) ■ Opto-Electronic Devices (Prof. Meint Smit; Prof. Martin Hill: materials, components and circuits for opto-electronic applications; active and passive III-V compound semiconductor devices) ■ Signal Processing Systems (Prof. Jan Bergmans: novel theories and algorithmic building blocks, a.o. medical signal processing) ■ Nanostructures (Prof. Bert Koopmans: opto-spintronics). ■ Semiconductors (Prof. Paul Koenraad: nano photonics, ultrafast optics of III-V quantum dots) ■ Molecular Materials and Nano Systems (Prof. Rene Janssen: organic solar cells) ■ Polymer Physics (Prof. Thijs Michels: electro-optical properties of functional polymers)


Overige onderzoekspartijen:

Universiteit Twente ■ Applied Analysis and Mathematical Physics (Prof. Embrecht van Groesen: numerical solvers for problems in photonics) ■ Integrated Optical Micro Systems (Prof. Marcus Pollnau: active photonic materials and devices, communication and VLSI photonics, sensors and photonic crystals, focusing) ■ Complex Photonic Systems (Prof. Willem Vos) ■ Optical Sciences (Prof. Jennifer Herek) ■ Semiconductor Components (Prof. Jurriaan Schmitz: silicon light emitting diodes) ■ Telecommunication Engineering (prof. Frank Leferink: optical communication and sensor networks, optical multiplexing, optical signal processing, RF photonics) ■ Biophysical Engineering (Prof. Vinod Subramania: optical technology for genomics-, proteomics- and cellomics research, molecular biophysics and bionanoscience, biomedical optics for e.g. non-invasive functional monitoring and imaging of living tissue) ■ Laser Physics (Prof. Klaus Boller: the tapid trace gas detector and analyzer (RTDA), photonic devices for chemical micro imaging. novel detection strategies: amplification and up-conversion of weak MIR spectra in self-locked nonlinear oscillators, modular advanced laser system and applications (MALSA), photonic crystals and coherent storage of light, photonic THz lasers, holographic control of high power diode lasers) ■ Optical Techniques (Prof. Kobus Kuipers: physics of nano-optical structures, Molecular photonics, Molecular biological and chemical applications, field shaping) ■ Medical Cell Biophysics (Prof. Leon Terstappen: optische diagnostiek voor de detectie en behandeling van tumoren.)

Lasercentrum VU, Amsterdam ■ Atomic Physics (Prof. Wim Ubachs: absolute frequency calibration using optical frequency combs, narrow-band ultraviolet lasers, rare earth atomic spectroscopy, cavity-ring-down laser spectrometry) ■ Analytical Chemistry and Applied Spectroscopy (Prof. Cees Gooijer: advanced spectroscopic detection/identification methods with the focus on molecular laser techniques and mass spectrometry) ■ Biophysics (Prof. Van Reink Grondelle: bacterial light harvesting, photoactive proteins, photosynthetic super complexes, plant light harvesting)


FOM Instituut AMOLF

Prof. Albert Polman (optoelectronic materials, colloidal matter, nanofabrication, nanowire photonics)

FOM Instituut Rijnhuizen

Prof. Fred Bijkerk (xuv- lichtbronnen, -metrologie en –optiek)

Radboud Universiteit Nijmegen

Prof. David Parker, Hans ter Meulen, Wim van der Zande, Theo Rasing (spectroscopy), Frans Harren.

AMC, Amsterdam

Prof. Ton Van Leeuwen (biomedische fotonica) Prof. Ron van Noorden (celbiologie en microscopie) Prof. Paul Fockens (endoscopie). Dr Johan Beek (SNIP, dermatologische toepassingen van licht)

MC Erasmus, (Center for Optical Diagnostics & Therapy)

Prof. Dick Sterenborg, Dr. Gerwin Puppels (photodynamische therapie ,optische spectroscopie, molecular imaging, biomics/genomics). Prof Ton van der Steen (intravasculair imaging met OCT)

SRON, Utrecht, Groningen

Prof. Ilse Aben (next generation heterodyne detectors), Dr. Avri Selig (aardobservatie)

ASTRON, Dwingeloo

Dr. Marco De Vos (optische systemen voor astronomie)

Dr. John Van Haare (polymer leds, polymer photovoltaics, Dutch Polymer Institute (DPI) polymers for all-optical applications)

VSL

Dr.ir. Ed de Leer (metrologie)

LUMC

Prof. dr. Hans Tanke (microscopic imaging and technologies). Prof. Clemens Löwik (moleculaire imaging)

TNO Industrie en Techniek

Breed gebied van optische systemen voor ruimtevaart toepassingen en voor de semicon instrumentatie industrie (ASML, FEI)


ESA, Noordwijk

Breed gebied van optica, photonic devices, detectoren et cetera

WUR, Wageningen (Plant Research International)

Toepassing van lichtbronnen en detectoren in agro. Prof. Herbert van Amerongen (biofysica)

Universiteit Utrecht

Prof. Hans Gerritse (moleculaire biofysica)

Holst Centre

Ir. Jaap Lombaers (systems in foil) Prof. dr. Jo de Boeck (wireless autonomous sensor solutions)

AZM, Maastricht

Prof M. van Zandvoort (in vivo 2 foton imaging), Prof. Vink (fluorescentie metingen van de glycocalix)

Swammerdam Instituut for Life Sciences, Amsterdam

Prof TWJ Gadella, Dr EMM Manders (advanced microscopy)

In het bovenstaande overzicht is niet al het fotonische onderzoek terug te vinden. Ook elders in Nederland wordt vooraanstaand werk verricht op andere aanpalende gebieden van de fotonica. Die hebben echter enige afstand tot de thema’s van dit IOP. Denk aan het onderzoek dat wordt gedaan aan de universiteiten van Amsterdam, Leiden en Groningen, RIVM, KNMI, NLR en de academische ziekenhuizen van Utrecht en Maastricht.

3.3 Nieuwe photonic devices gebaseerd op generieke technologie Binnen de elektronica heeft zich in de afgelopen decennia een ontwikkeling voltrokken naar grootschalige integratie van elektronische functies in micro-elektronische IC’s en vergaande standaardisatie op het gebied van chipontwerp, fabricage en packaging. Door deze generieke aanpak en standaardisatie van modules, sub-modules en assemblagetechnologie, kunnen zeer complexe systemen tegen geringe kosten worden gefabriceerd. Daardoor kunnen micro-elektronische componenten in alle sectoren van de samenleving op grote schaal worden toegepast. Fotonica is echter een veel recentere technologie en de keten ontwerp, fabricage en assemblage/packaging is daardoor veel minder ver ontwikkeld. Tot nu toe werden voor specifieke toepassingen en markten specifieke technologieën en packages ontwikkeld. Omdat de markt voor photonic devices momenteel nog veel kleiner is dan die voor elektronische devices moeten de ontwikkelingskosten van deze technologie in een kleine markt worden terugverdiend. Daardoor blijven de kosten van de devices relatief hoog, wat een doorbraak van de optische technologie naar een breed spectrum aan toepassingen belemmert.

Dit leidt er vervolgens weer toe dat voor elke nieuwe toepassing een specifieke maaktechnologie opgezet moet worden, wat weer leidt tot onoverkomelijke financiële barrières voor bedrijven en starters (the deadly spiral, zie MIT Microphotonics Roadmap 1). Nederland heeft een onderscheidende positie op het gebied van fotonica door de beschikbaarheid van de, wereldwijd zeer gewaardeerde, kenniscentra en bedrijven in de gehele keten van ontwerp, fabricage en assemblage/packaging. De eerste stappen in samenwerking worden in meerdere overkoepelende projecten gezet. Door het IOP Photonic Devices kan deze primaire basis versterkt worden om juist de opkomende – veelal op het mkb gebaseerd - fotonische industrie in Nederland te versterken. Door te werken met gestandaardiseerde basisbouwblokken in ontwerp, processing en packaging kan een schaalvergroting gerealiseerd worden voor de Nederlandse fotonische industrie, enerzijds door de R&D-tijd te verkorten en anderzijds door met onder meer wafer sharing in foundries de kostprijs te reduceren. Deze aanpak stimuleert de ontwikkeling van nieuwe photonic devices die gebaseerd zijn op gestandaardiseerde en daardoor generiek toepasbare oplossingen. Eenzelfde ontwikkeling heeft ook in de micro-elektronica plaatsgevonden.

Roadmap Microphotonics CTR2 published by the Microphotonics Group of the MIT (to be published Oct. 2009)

3



da van Point-One op het gebied van de nano-elektronica. Het zijn dezelfde industrieën die een sleutelrol kunnen gaan vervullen omdat ze geavanceerde apparatuur leveren waarmee photonic devices kunnen worden gemaakt en geassembleerd. Het lopende Smart Mix-programma Memphis verkent het concept platformtechnologie op het gebied van assemblage en packaging; het mogelijke nieuwe STW perspectiefprogramma Generic Technologiy for Integrated Photonics zal vooral aandacht besteden aan de fabricagetechnologie. Deze activiteiten ondersteunen ook dit thema van het IOP Photonic Devices. Photonic IC (links) en gepackaged product (rechts)

De keuze voor deze aanpak is in lijn met de visie zoals deze is ontwikkeld binnen het Europese Network of Excellence ePIXnet1 en binnen OIDA, de Amerikaanse Optoelectronics Industry Development Association. Het is tevens één van de belangrijkste conclusies van recente fotonische roadmapstudies die zijn uitgevoerd bij het MIT en ITRS. In Europa zijn inmiddels enkele projecten van start gegaan om photonic devices te ontwikkelen met deze generieke aanpak (EuroPIC, PhotonFAB). Europa heeft een duidelijke voorsprong op het gebied van generieke fabricage van photonic devices. Nederland speelt daarbij een belangrijke rol: in het EuroPIC project, bijvoorbeeld, is van de zeventien partners meer dan 40% Nederlands (PhoeniX bv, BB Photonics bv, Baas bv, Philips, vdHoek Photonics bv, Genexis bv en TUE). 4

De meeste aandacht in de bestaande initiatieven gaat uit naar de fabricage van fotonische ICs. Er bestaan nog weinig generieke oplossingen op het gebied van generieke en goedkope packaging technologieën voor toepassingen van photonic devices in nieuwe producten. Ook aan de integratie van fotonische componenten met de benodigde aanstuurelektronica wordt nog weinig aandacht geschonken. Binnen het IOP Photonic Devies willen we aan deze ontbrekende technologieën aandacht besteden. Wij verwachten dat deze benadering leidt tot belangrijke raakvlakken met de lange-termijnbehoefte van Point-One en het Smart Mix-programma Memphis. De integratie van fotonische componenten en de aanstuurelektronica leidt tot een inhoudelijk sterke koppeling met de lange termijn researchagen-

Towards a foundry model for micro- and nanophotonic ICs. A vision for Europe. Prepared by the Steering Committee of the Network of Excellence ePIXnet, March 2007, www.epixnet.org (look under documents)


Als we kijken naar de chipfabricagetechnologieën in Nederland, ontstaat het volgende beeld: • In Eindhoven (TUE, Cobra) wordt gebruikgemaakt van op InP gebaseerde structuren, waarmee elektro-optisch actieve componenten (zgn. III-V verbindingen) gefabriceerd kunnen worden. Hierin kunnen een groot aantal verschillende componenten worden geïntegreerd voor gebruik in het golflengtegebied van ca 1200-1700 nm. • In Delft (TUD, Dimes, TNO) en MiPlaza wordt onderzoek gedaan naar op Silicon On Insulators (SOI) gebaseerde devices. Een groot voordeel hiervan is de hoge mate van compatibiliteit met CMOS-technologie. Hierdoor kan gebruikgemaakt worden van geavanceerde apparatuur en zeer goed uitontwikkelde processen met een zeer hoge performance. Ook hier is een sterke 4

Nederlandse betrokkenheid, onder andere via het Smart Mix-programma Memphis. Een andere interessante mogelijkheid is de combinatie CMOS met SOI (Silicon On Insulators) waardoor 3D-integratie door middel van wafer-bonding en MEMSgebaseerde technologie beschikbaar wordt. • in Enschede (UT, Mesa+) is ruime expertise voorhanden in het gebruik van siliciumoxinitride (SiON) en Si3N4/SiO2-verbindingen (TriPleX). De TriPleX-technologie leent zich goed voor toepassing als ‘optische printplaat’ en dus met toepassingen die zich uitstrekken van het zichtbare gebied (400 nm) tot in het infra-rode gebied (2000nm). In toenemende mate worden deze materialen al door bedrijven commercieel aangeboden, zowel op foundry basis (LioniX) als op het niveau van componenten/eindproduct (onder andere Optisense BV, Ostendum BV, XiO Photonics BV). Om te komen tot een functioneel divice moeten de fotonische IC’s die gefabriceerd worden met één van de drie bovengenoemde technologieën, geïntegreerd worden met andere opto-elektronische chips. Daarbij valt in de eerste plaats te denken aan elektronische chips voor het aansturen en uitlezen van de optische chips (perifere elektronica). Daarvoor moeten assemblage en packagingtechnologieën beschikbaar komen.

Towards a foundry model for micro- and nanophotonic ICs. A vision for Europe. Prepared by the Steering Committee of the Network of Excellence ePIXnet, March 2007, www.epixnet.org (look under documents)


Als we kijken naar de assemblage- en packagingtechnologie voor fotonische IC’s, dan valt op dat er weinig onderzoek verricht wordt in Nederland. Aan de TUD is een expertisecentrum op dit gebied in opbouw. Bedrijven als Tyco Electronics, MA3 Solutions, IMS en BESI hebben wel de expertise in huis, maar er wordt nog onvoldoende gebruik van gemaakt bij de ontwikkeling van photonic devices. Ten dele kunnen de benodigde ontwikkelingen van geavanceerde packaging technologieen voor photonic devices aansluiten bij de technologieën die in steeds meer FAB’s beschikbaar komen voor MEMS (micro-electro-mechnical systems) en 3D-integratie en die eerder ontwikkeld werden in projecten als MEMSLAND en het IOP Precisietechnologie. Nederlandse bedrijven hebben aangegeven behoefte te hebben aan photonic devices met een substantieel lagere kostprijs, lager energieverbruik en kleinere afmetingen (Berenschot-roadmap). Die behoefte geldt onder meer voor de volgende markten: • Medisch: diagnostiek, therapie (pulslasers, breed golflengtelaser, uv, image sensoren en detectoren) • ICT&Communicatie: snel schakelbare componenten, optische signaalprocessing, ultra-snelle elektrisch-optische (e/o) en optisch-elektrische (o/e) conversie • Verlichting: leds met diverse kleuren, miniatuur RGB-modules, sensoren • Water & Milieu: uv-lichtbronnen, multi golflengte-lichtbronnen

• M achinebouw: Sensoren voor positionering, leds, lasers, detectoren • Defensie & Veiligheid: THz imaging, multi golflengte-radar. eze generieke aanpak zal de realisatie van D innovatie stimuleren, zodat de Nederlandse fotonica-industrie in bovenstaande markten, die het Berenschot-rapport als kansrijk beschouwt, verder tot ontwikkeling kan komen.

3.4 Nieuwe toepassingen van photonic devices in health & medicine Het gebruik van licht in de geneeskunde is al heel oud, voor zowel therapie als voor diagnose van ziekten. Door de ontwikkeling van geavanceerde lichtbronnen (spleetlampen, lasers, et cetera) en detectoren zijn de toepassingen van licht in de geneeskunde de laatste decennia enorm gegroeid. Er is veel onderzoek gedaan naar de therapeutische mogelijkheden van licht. In diverse Nederlandse academische ziekenhuizen ontstonden gespecialiseerde groepen die niet alleen onderzoek doen, maar de toepasssing van licht in de kliniek ook daadwerkelijk ondersteunen. Daardoor is dit veld in Nederland sterk ontwikkeld. In een aantal klinische specialismen is licht, en in het bijzonder de laser, niet meer weg te denken uit de dagelijkse praktijk. In de oogheelkunde kunnen daardoor onder meer losgelaten netvliezen geheeld en bloedvatwoekeringen aangepakt worden zonder dat de arts met instrumenten het oog in hoeft te gaan. In de dermatologie zijn ook vele


toepassingen van licht te vinden, zoals voor het behandelen van pigmentstoornissen, wijnvlekken en tumoren. Tijdens chirurgie wordt de laser gebruikt om precies te kunnen snijden, terwijl bloedingen ermee kunnen worden gestelpt. Verder kunnen in combinatie met lichtgevoelige medicijnen tumoren worden verwijderd. Een voorbeeld van een uiterst succesvolle therapie die gebruik maakt van photonic devices is fotodynamische therapie van oppervlakkige basaalceltumoren. Dit soort huidtumoren is een van de meest voorkomende kankers in de westerse wereld. In Nederland alleen al komen er per jaar dertigduizend gevallen bij en dit aantal stijgt gestaag. De klassieke behandelmethode (chirurgie) is erg succesvol, maar invasief, arbeidsintensief en vaak mutilerend. Fotodynamische therapie (PDT) is een behandeling die gebruikmaakt van lichtgevoelige medicijnen en bestraling met licht. Er is ruwweg twintig jaar onderzoek gedaan naar deze behandelmethode (onder andere in Nederland), veelal gebruikmakend van grote laboratorium lasersystemen. Kennisvergaring over interactie tussen licht en weefsel stond hierbij centraal. De echte doorbraak, eerst op het gebied van de drug development en daarna in de klinische toepassing vond plaats door de introductie van eenvoudige klinische diodelasersystemen. Nu wordt veelal gebruikgemaakt van ledpanelen en wordt er zelfs gewerkt aan lichtgevende pleisters. Men verwacht dat op termijn ongeveer

eenderde van alle basaalceltumoren op deze manier zullen worden behandeld. Dat komt wereldwijd neer op zo’n half miljoen ingrepen per jaar. Ook voor plastische en esthetische chirurgie wordt veel gebruikgemaakt van (laser)licht, zoals bijvoorbeeld voor het corrigeren van oogsterkten. Hoewel alle hiervoor genoemde toepassingen al wel routinematig worden toegepast in de kliniek, wordt nog steeds onderzoek gedaan naar verdere optimalisatie ervan (zoals de behandeling van wijnvlekken) en het evalueren van nieuwe toepassingen, bijvoorbeeld in de tandheelkunde (pijnloos boren en wortelkanaal behandeling) en het hechten van weefsel. Voor optimaal gebruik van licht in weefsel, is en wordt veel onderzoek gedaan naar de lichtverdeling in verstrooiende media. In de laatste vijftien jaar is veel onderzoek, ook in Nederland, geïnitieerd voor diagnostische toepassingen van licht. Goede voorbeelden zijn het meten van de bloedsaturatie (zoals op elke IC toegepast wordt), de doorbloeding met Laser Doppler-technieken (Universiteit Twente en RUG) en de bloeddruk (BMEye). Tegelijkertijd is op het gebied van de photonic devices veel vooruitgang geboekt. Elke golflengte (laser)licht is nu beschikbaar, fibertechnologie is ruim voorhanden, hetgeen in vivo diagnose ook mogelijk maakt in het lichaam. Detectoren zijn enorm verbeterd, zowel in gevoeligheid als in snelheid. Deze synergie tussen techniekontwikkeling en het onderzoek naar de toepassingen van licht creëert vele mogelijkheden. Neem de


ontwikkeling van kleine CCD-camera’s en leds die de endoscopie enorm hebben verbeterd, tot aan de endoscopische pil. Een ander goed voorbeeld is het gebruik van fluorescentie voor de diagnostiek van tumoren, dat al vele jaren wordt toegepast. Echter door de verbeterde gevoeligheid in het nabije infrarood van de camera’s kan nu naar voor imaging geschiktere fluorforen worden gekeken, zodat tijdens chirurgie tumoren veel beter herkend en verwijderd kunnen worden. De ontwikkelingen in de spectroscopische technieken zullen in de komende jaren de toepassingen in de kliniek vergroten. Hierbij kan gedacht worden aan het ondersteunen van tumorresectie, het afbeelden van lymfvaten (belangrijk voor het vinden van uitzaaiingen) en het maken van een risicoanalyse voor een bloedvatgerelateerde gebeurtenis (zoals een infarct) op basis van de autofluorescentie van de huid (diagnoptics).

Vergelijking van huidkanker onder wit en fluorescerend licht © Prof. Katarina Svanberg, University Hospital, Lund

Tal van studies worden verricht naar in vivo toepassing van fluorescentie spectroscopie, Ramanspectroscopie, en reflectiespectroscopie voor het karakteriseren van weefsel. Een succesvol voorbeeld van een Nederlandse ontwikkeling op dit gebied is de

Ramanmicroscoop van River Diagnostics. Hiermee is het naar verwachting op termijn mogelijk tumorweefsel instantaan te karakteriseren, terwijl daar nu nog een langdurig onderzoek door een patholooganatoom voor nodig is. In potentie is het een markt van vele tientallen tot honderden miljoenen euro’s. Daarnaast maken de verbeterde camera’s het nu ook mogelijk om de klinische introductie van een aantal lastige technieken mogelijk te maken of te vergemakkelijken, bijvoorbeeld Doppler imaging, spectraal imaging (onder andere voor de detectie van kindermishandeling, voor forensische geneeskunde), fluorescentie imaging en in vivo dark field microscopie om de microcirculatie af te beelden (MVM). In de geneeskunde wordt veel gebruikgemaakt van een breed spectrum aan laboratoriumbepalingen. Hiervoor wordt een stukje weefsel of bloed of ander lichaamsvocht afgenomen. Dat moet vervolgens aan een aantal tijdrovende en arbeidsintensieve laboratoriumhandelingen worden onderworpen voordat de diagnose kan worden gesteld. Jaarlijks worden alleen al in Nederland meer dan honderd miljoen laboratoriumbepalingen (zoals flowcytometrie als histologische analyses) gedaan die gezamenlijk tegen de 1 miljard euro kosten. Dedicated optische technieken die deze diagnose beter reproduceerbaar, eenvoudiger en sneller tot stand kunnen brengen, kunnen een enorme efficiencyverbetering betekenen. Maar ook hier is nog een enorme verbetering in te maken: met flowcytometrie is het niet mogelijk om micro-particles goed te detecteren of te classificeren, terwijl deze gerelateerd


zijn aan een groot aantal ziektebeelden; de classificatie van weefselmonsters (biopten) in de juiste categorie (bijv. wel of geen tumor, welke stage) met behulp van microscopie is nu nog subjectief en geeft veelal verschillende diagnoses tussen verschillende pathologen. Daarnaast is de afname van weefselmonster nog in de meeste gevallen een subjectief proces, waarbij de representativiteit van de afgenomen monsters voor het accuraat vaststellen van een aandoening niet is gewaarborgd. De behoefte aan objectieve diagnostische technieken zowel voor ex vivoals voor in- vivogebruik is dan ook groot. In vivo metingen kunnen ook het aantal laboratoriumbepalingen verminderen. Een recente studie van het Erasmus Medisch Centrum laat zien dat door gebruik te maken van witlicht reflectiespectroscopie het aantal te nemen weefselmonsters bij bronchoscopische diagnose van longkanker te halveren is bij gelijkblijvende diagnostische kwaliteit. Nu worden de noodzakelijke weefsel samples op het oog genomen. In Nederland alleen al zou de introductie van deze spectroscopische techniek een jaarlijkse besparing van 6 à 7 miljoen euro opleveren. Met behulp van Ramanspectroscopie is het mogelijk om binnen een minuut geheel niet-invasief vast te stellen of iemand een genetische aanleg heeft voor de ontwikkeling van atopisch eczeem, een ontwikkeling die zich vaak doorzet naar astma en/of hooikoorts. Dit betreft een groot maatschappelijk probleem. Naar schatting 10-15% van de Nederlandse bevolking heeft deze genetische

aanleg. Vroegtijdige detectie kan helpen tijdig preventieve maatregelen te nemen die deze zogenaamde atopische mars kunnen voorkomen/vertragen. Een succesvolle recente ontwikkeling van River Diagnostics in samenwerking met het Erasmus MC gebaseerd op Ramanspectroscopie is het tot op stamniveau identificeren van microorganismen zoals ziekenhuisbacteriën en voedselpathogenen. Van de patiënten die worden opgenomen in een ziekenhuis loopt 5-10% in het ziekenhuis een infectie op. Naast het additionele leed en vele sterfgevallen die dit veroorzaakt is dit ook een enorme kostenpost voor de gezondheidszorg. Die wordt geschat op 15-30 miljard euro voor de EU en VS gezamenlijk, ofwel ongeveer 5000 euro per ziekenhuisbed per jaar. De verspreiding van bacteriën zoals MRSA en andere antibiotica-resistente ziekenhuisbacteriën kan nu worden gemonitord. Dit levert cruciale, tot nu toe niet beschikbare informatie, die vroegtijdige herkenning van uitbraken of besmettingen en gerichte actie mogelijk maakt. Dit biedt een belangrijk handvat voor het terugdringen van ziekenhuisinfecties. Naast deze spectroscopische en oppervlakkige imagingtechnieken wordt ook onderzoek gedaan naar de mogelijkheid om in de diepte te kunnen kijken. Het grote voordeel van optische technieken is dat ze geen ioniserende straling gebruiken, minimaal of niet-invasief gebruikt kunnen worden en een goede resolutie kunnen halen in vergelijking met ultrageluid, röntgenstraling, MRI, SPECT en PET. In Nederland doen dan ook verschillende


groepen onderzoek naar het gebruik van licht in allerlei modaliteiten. Intracellulaire en intercellulaire processen kunnen zichtbaar worden gemaakt met (confocaal en multi-foton) microscopie (CM). Met optische coherentie tomografie (OCT) kunnen op basis van verschillen in verstrooiing van de verschillende weefsels afbeeldingen worden gemaakt met een resolutie van enkele micrometers (tot ca. 2 mm diepte). Wil men verder kijken, dan biedt fotoakoestiek een uitkomst. Dit is een hybride techniek waar door middel van gepulst licht ultrageluid in absorberende structuren wordt opgewekt. Deze techniek kan bloedvaten van tumoren goed in beeld brengen. Voor dieper gelegen weefsels kunnen met behulp van time of flight-metingen de locaties van afwijkingen in verstrooiing of absorptie in kaart worden gebracht, bijvoorbeeld voor de detectie van borsttumoren. Door het voortschrijden van de technologische mogelijkheden is de combinatie van deze imaging technieken onderling of met spectroscopische technieken binnen handbereik. Een belangrijk doel daarbij is om kwantitatieve informatie in beeld te krijgen, zodat bijvoorbeeld de doorbloeding en oxygenatie beter bepaald kunnen worden. De mogelijkheden van moleculaire imaging, onder meer in combinatie met slimme contrastmiddelen als nano-gouddeeltjes of met geavanceerde technieken als CARS, worden ook geëxploreerd. Een belangrijke groeimarkt is te verwachten op het gebied van de screening. Voor veel

ziektes geldt dat de behandeling veel effectiever en daarmee goedkoper wordt naarmate de aandoening vroeger kan worden opgespoord. Vanwege de niet-invasieve aard van optische metingen is het mogelijk optische metingen op langdurige basis in te zetten, of toe te passen op grote groepen gezonde mensen. Voor borstkanker bijvoorbeeld is screening met röntgenmammografie zeer effectief Incidence of cancer in the Netherlands 1998 gebleken. Toch ligt hier vanwege de beperkingen van de conventionele technieken een belangrijke kans voor optische mammografie, een techniek, die gebaseerd is op fotoakoestische imaging: Röntgenmammografie kan namelijk niet worden gebruikt bij vrouwen onder de vijftig jaar vanwege het grotere vetgehalte van de borst en de daardoor veroorzaakte slechte beeldkwaliteit. Opsporen van deze tumoren gebeurt op dit moment letterlijk met de hand. Het gat in deze markt komt alleen al in Nederland neer op 2500 nieuwe kankergevallen per jaar. Röntgenmammografie mist ongeveer eenderde van alle tumoren. Dit komt deels omdat niet alle tumoren op röntgenbeelden zichtbaar zijn en deels omdat de screeningsfrequentie laag gehouden moet worden vanwege de mutagene werking van de röntgenstraling. Optische mammografie zou ook in deze sector een belangrijke bijdrage kunnen betekenen: ruwweg de helft van de gemiste tumoren wordt pas gedetecteerd nadat ze zich hebben uitgezaaid. Dit verkleint de overlevings


Universiteit Twente, courtesy S. Manohar, Biomedical photonic Imaging group

kansen in ernstige mate en jaagt de totale kosten voor de gezondheidszorg op. Het is duidelijk dat optische mammografie een belangrijke toevoeging voor de medische diagnostiek zal betekenen. Mondiaal is dit in potentie een miljardenmarkt. Een interessante spin-off van deze technologie zou toegepast kunnen worden bij borstkankeroperaties om vast te stellen welke lymfeklier tijdens de operatie verwijderd moet worden. Nu wordt daarvoor gebruikgemaakt van een blauwe contrastvloeistof. Met het blote oog wordt gekeken waar deze vloeistof in de huid naartoe loopt. Medisch gezien state of the art, maar vanuit technologisch oogpunt iets uit het stenen tijdperk. Met fotoakoestische imaging kan dit veel nauwkeuriger gebeuren. Voor een groot aantal diagnoses is echter nog geen adequaat alternatief voor röntgenstraling beschikbaar en worden nog steeds CCD- en CMOS-imagers gebruikt, in combinatie met een scintillator. Bij deze applicaties loopt men tegen de grenzen van de technologie: flatpaneldetectoren in amorf-silicium technologie zijn te traag voor de nieuwe 3D-applicaties zoals cone-beam computed tomography (CBCT). CCD- en CMOS-sensoren zijn voor veel

toepassingen te klein, waardoor tussen scintillator en imager een image intensifier en optica nodig is. Dit verhoogt de kostprijs en verlaagt de beeldkwaliteit. Hier liggen mogelijkheden voor het gebruik van detectoren bestaande uit een array van wafer-scale CMOS-sensoren die via precisietechnologie samen worden gemonteerd tot één paneel. Door de veel lagere uitleesruis van de CMOS-sensoren kunnen dan onderzoeken worden gedaan met een lagere röntgendosis, bijvoorbeeld ten behoeve van cardiologisch onderzoek bij kinderen. Daar moet hoge beeldsnelheid gecombineerd worden met een lage röntgendosis. Door de hogere uitleessnelheid kunnen ook 3D-beelden worden gegenereerd met hogere kwaliteit met de CBCT-technologie. De kleinere pixelmaten van CMOS-imagers in vergelijking met amorf-silicium panels laten tevens toe de resolutie significant te verhogen (tot aan de limiet van de scintillator), wat betere diagnoses mogelijk maakt. De synergie tussen klinische toepassingen en technologische ontwikkelingen in photonic devices is enorm belangrijk


(geweest) voor de verbetering van therapie en diagnose. Met de verdere ontwikkelingen op zowel de (fundamentele) aspecten van licht-weefsel interactie alsmede in het device (licht wordt nog goedkoper, miniaturisering van devices) kan dit veld binnen de mondiale medische markt nog verder worden uitgebreid. Deze markt is zeer groot en zal de komende jaren en decennia nog sterk groeien. Biosensoren, optical imaging en optische therapieën zijn belangrijke nieuwe markten. Nederland kan op deze markten een belangrijke rol spelen. Oorzaken van de marktgroei: • Groei bevolking (Azië, ontwikkelingslanden) • Vergrijzing (EU, VS) • Toename verwachtingen consumenten gezondheidszorg (ontwikkelde en ontwikkelingslanden) • Technologische ontwikkelingen voor nieuwe diagnostiek, gericht op vroege opsporing en preventie. • Technologische ontwikkelingen op het gebied van telemonitoring (sensoren thuis) • Technologische ontwikkelingen in productieprocessen (miniaturisering).

ontwikkelingen in Nederland. Het feit dat licht relatief goedkoop is en gebruikt kan worden met behulp van kleine devices sluit goed aan bij de zorg over de groei van de kosten in de gezondheidszorg. Met de toenemende vergrijzing zou bij ongewijzigd beleid 25% van de beroepsbevolking actief in de gezondheidszorg moeten werken om de aan de vraag tegemoet te komen. Nieuwe technologieën die de zorg doelmatiger kunnen maken, bijvoorbeeld door beter en completer de patiënten (thuis) te monitoren, slimme en kleine devices die ook door niet-specialisten gebruikt kunnen worden, zijn dus in de toekomst absoluut noodzakelijk. Door de beoogde samen werking binnen IOP Photonic Devices wordt translationeel onderzoek, van cleanroom naar clinic, gestimuleerd. Deze aanpak biedt mogelijkheden voor de toekomst om te komen tot verbeterde vroegdiagnostiek en kosteneffectieve en minder intensieve behandelmethodes. Op die manier kunnen we langdurige ziekteprocessen voorkomen en/of verkorten. De samenwerking binnen het IOP Photonic Devices initieert ook mogelijkheden voor bètageoriënteerde studenten om hun kennis en kunde te gebruiken voor de gezondheidszorg. Dit zal ook de communicatie tussen artsen en technici/ingenieurs verbeteren.

De wereldmarkt van optische medische technologie. De wereldmarkt groeit naar meer dan 40 biljoen euro in 2015. Medische Imaging bevat alleen de optische technieken. De niet-optische technieken zoals X-ray en NMR zijn niet meegenomen.

De ontwikkelingen rondom het gebruik van licht in de geneeskunde worden steeds groter. Dat is te merken aan de groei van het aantal congressen en het aantal bedrijven en wetenschappelijke groepen dat actief is op dit gebied. De initiatieven binnen IOP Photonic Devices sluiten aan bij de 42 | IOP Photonic devices - Meerjarenplan


4

4.1 Wat willen we bereiken?

Het Programma

De technologie van photonic devices is een relatief jonge technologie, die net als de halfgeleidertechnologie, als ‘enabling’ technologie in steeds meer markten (medisch, ICT, milieu, water et cetera) haar toepassing zal gaan vinden. Vaak zal dat zijn in combinatie met halfgeleidertechnologie. In Nederland bestaat het speelveld uit zo’n honderdvijftig kennisintensieve bedrijven en 25 kennisinstellingen (gegevens Photonics21). Het gaat hier veelal om mkb-bedrijven die vaak nog beperkt samenwerken in zeer uiteenlopende markten. Aan de universiteiten en kennisinstellingen is een groot kennispotentieel aanwezig. Helaas wordt deze kennis nog (te) beperkt omgezet in nieuwe commerciële activiteiten in de vorm van nieuwe producten. Dit is typerend voor een jonge technologie. We zien dat fotonica in steeds meer innovatiespeerpunten een rol gaat spelen en kan gaan spelen als ‘enabling’ en vaak ook ‘groene’ technologie, waarmee nieuwe applicaties voor deze innovatiespeerpunten ontwikkeld kunnen worden. De samenhang en de synergie van de lopende fotonicaactiviteiten is nog vaak beperkt. Daardoor missen deze activiteiten slagkracht en blijven interessante mogelijkheden voor fotonica te vaak onbenut. Door het ontbreken van op generieke technologie gebaseerde fotonische oplossingen zijn packaging en integratie met elektronica momenteel nog


te vaak show-stoppers die commercialisatie van een fotonische oplossing in de weg staan en waardoor de ontwikkeltijd lang (en kostbaar) is. Typisch is verder dat fotonica een internationaal speelveld is. De Nederlandse spelers opereren in een internationale context, zij het dat de Nederlandse participatie nog vaak gefragmenteerd is en gebaseerd op individuele belangen. Ten slotte is human capital schaars. Het is vaak lastig om de juiste onderzoekers en ontwikkelaars te vinden. Dit doet zich vooral voor op hbo-niveau. De meeste van deze constateringen hebben in het Eerste Meerjarenplan al aandacht gekregen. Nieuw is de versterkte aandacht in het Tweede Meerjarenplan voor de totale innovatieketen van ontwerp, fabricage en integratie (gezamenlijk met elektronica en mechanica) tot modules, gebaseerd op generiek toepasbare fotonische oplossingen. Op deze wijze hopen we het commercialisatietraject te verkorten en een brug te slaan naar de kennis en de excellentie die in Point-One aanwezig is. Ook zullen nieuwe valorisatieactiviteiten worden uitgebouwd en versterkt. Hiervoor is een nieuwe samenwerkingsvorm met STW gevonden die niet eerder voor een IOP is ontwikkeld.


In het Tweede Meerjarenplan willen we aandacht schenken aan de volgende activiteiten: • Ontwikkeling van een duidelijke Nederlandse R&D-kennispositie door te investeren in grotere R&Dsamenwerkingsprojecten. • Het bevorderen van een hechte samenwerking tussen wetenschappers onderling (vanuit verschillende disciplines en instituten) via bovenstaande R&Dsamenwerkingsprojecten, waardoor er meer samenhang en samenwerking komt tussen de kennisinstellingen. • Het stimuleren van een intensieve samenwerking tussen multi disciplinaire groepen wetenschappers en de industrie via bovenstaande R&D- samenwerkingsprojecten met als doel de technologie van kennis-kunde naar kassa te krijgen. • Het stimuleren van economische activiteiten op basis van de ontwikkelde kennis/technologie. Dit moet gebeuren door toepassing in producten van de bestaande industrie via actieve (en ook financiële) deelname van de industrie in de R&Dsamenwerkingsprojecten en via deelname van de industrie aan begeleidingscommissies die rondom deze samenwerkingsprojecten worden opgezet. Een keer per jaar

wordt er een brede bijeenkomst voor de begeleidingscommissie georganiseerd in samenwerking met het STW programma Smart Optics Systems. • Grote industriële spelers worden uitgenodigd om zich als adviescommissielid aan te sluiten bij het IOP Photonic Devices om zo nieuwe economische activiteiten aan te slingeren. • Het stimuleren van hightechstarters via de STW Valorisation Grant, valorisatiecursussen, stichting New Venture en de ontwikkeling van gezamenlijke activiteiten met de Technology Transfer Offices van betrokken universiteiten. • Het fotonicanetwerk en de fotonische industrie moeten aansluiting zoeken bij de behoeftes van het EZ-innovatieprogramma Point-One. Dit kan onder meer door lid te worden van Point-One, door deelname aan de Point-One roadmap sessies voor de SRA en de Emerging Technologies Agenda en door het aantrekken van nieuwe adviescommissieleden die betrokken zijn bij Point-One. • Het starten van een dialoog met andere EZ-innovatieprogramma’s over toepassingsmogelijkheden van fotonica. De Berenschot roadmap heeft laten zien dat er fotonische kansen liggen op het gebied van water, milieu, energie en medische zorg.


• Waar mogelijk wordt aansluiting gezocht bij andere fotonica gecorreleerde programma’s zoals STW Smart Optics Systems, NWO Nieuwe Instrumenten in de Gezondheidszorg en FP6 Epixnet. Denk bijvoorbeeld aan gezamenlijke begeleidingscommissiedagen en afstemming van de projectencalls. • Nationale visievorming en zwaartepuntvorming door middel van investering in en de coördinatie van het fotonicaveld met behulp van roadmapping en platformmeetings en het nationale Fotonica Evenement. • Verankering van de netwerkactiviteiten. Brancheorganisaties en verenigingen worden gestimuleerd om zelfstandig (buiten het IOP om) fotonica-activiteiten te laten ontwikkelen. De rol van Photonic Clusters Netherlands (PCN) in de opbouw van het nationale cluster zal in de tweede fase worden herzien. Tijdens het Eerste Meerjaren programma is gebleken dat PCN zelfstandig onvoldoende in staat is om tot nationaal bindende factor uit te groeien voor het gehele fotonicaveld.

In het Tweede Meerjarenprogramma zullen andere organisaties zoals Mikrocentrum en FHI benaderd worden om deze rol deels over te nemen. PCN zal vooral worden ingezet voor de realisatie van regionale netwerkactiviteiten en cursussen. • Het Nederlandse fotonicanetwerk wordt aangemoedigd om via innovatie een bijdrage te leveren aan de aanpak van onze nationale problemen op het gebied van onder andere energieverbruik, water, medische zorg en veiligheid. • Versterking van de educatie op het gebied van fotonica in hbo en wo. Op hbo-gebied zal de haalbaarheid van een lectoraat bij de Leidse Instrumentmakerschool worden onderzocht. • Nederland moet op fotonicagebied internationaal op de kaart worden gezet, onder meer via participatie in ETP Photonics21, internationale brokerage evenementen en de uitbouw van de gezamenlijke deelname aan internationale beurzen via een Holland paviljoen.

4.2 Verwerking resultaten zelfevaluatie en externe evaluatie Het IOP Photonic Devices heeft voorafgaand aan het Eerste Meerjarenplan een nulmeting laten uitvoeren. Aan het eind van de eerste fase, na drie jaar, is een

zelfevaluatie uitgevoerd. Tijdens deze zelfevalutie volgens het EFQM/INK-model is vooral stilgestaan bij de procesmatige inrichting van het IOP Photonic Devices.


Als sterke punten kwamen naar voren: • Tendering en projecttoekenning • Kennisoverdracht • Begeleidingscommissiebijeenkomsten • Strategie en beleid ls zwak werden beoordeeld: • Communicatie • Valorisatie • Faciliteren, aio-trainingen, infrastructuur • Financiële eisen en budgetbewaking. Valorisatie krijgt in het Tweede Meerjarenplan extra aandacht via de opzet van valorisatiecursussen, de aansluiting bij de Valorisation Grant van STW, de samenwerking met de stichting New Venture en de ontwikkeling van gezamenlijke activiteiten met de Technology Transfer Offices van de betrokken universiteiten. We zullen hiervoor een nieuwe samenwerkingsvorm met STW inzetten. Facilitering, aio-trainingen en infrastructuur hebben tot nu toe vrij weinig aandacht gekregen omdat is gebleken is dat de universiteiten zelf steeds meer aio-trainingen ontwikkelen. Naar behoefte zullen zeker weer presentatiecursussen en IPR-cursussen worden aangeboden. Vanwege de versterkte aandacht voor valorisatie zal ook een nieuwe valorisatiecursus worden ontwikkeld. Op het gebied van facilitering kan gedacht werden aan de inrichting van gezamenlijke paviljoens op (inter)nationale beurzen.

Ten slotte zullen communicatie en financiële eisen en budgetbewaking worden aangepakt door het inrichten van een communicatieplan en het vaker sturen van en monitoren met interne budgetoverzichten. Dit laatste gebeurt al vanaf begin 2009. PhotonTec heeft in mei 2009 in opdracht van het ministerie van Economische Zaken een externe evalutie uitgevoerd. Hoofdconclusie was dat het IOP op de goede weg is, maar dat een tweede fase nodig is om echt impact te genereren. De volgende aanbevelingen werden gedaan: • Zoek naar een andere opzet van de begeleidingscommissies om meer en betere bedrijfsbetrokkenheid te realiseren. • Heroverweeg de rol van Photonic Cluster Netherlands, omdat dit er vooralsnog onvoldoende in slaagt om als Nederlandse clustertrekker te opereren. • Sluit aan bij de programma’s Point-One, Smart Optics Systems en Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg. • Betrek meer grote bedrijven bij het programma. • Denk eraan om bij de themakeuze ook aandacht te besteden aan de integratie van fotonica met elektronica. • Denk aan een lectoraat op het hbo, omdat de fotonic basis hier sub-kritisch is. • Versterk de rol van STW en breng die meer in balans met die van Agentschap NL. Naar aanleiding van deze evaluatie zijn de volgende maatregelen genomen in het Tweede Meerjarenplan:


Er worden ‘brede’ begeleidingscommissiedagen georganiseerd, waarbij de deelnemers geïnformeerd worden over de voortgang van alle lopende IOP-projecten. Onderzocht gaat worden hoe deze begeleidingscommissiedag gezamenlijk met het STW-programma Smart Optics Systems kan worden ingericht, zodat de deelnemers ook kunnen worden geïnformeerd over de voortgang van relevante projecten in dit STW-programma. De rol van Photonics Clusters Netherlands zal worden herzien. Mikrocentrum en FHI zullen worden benaderd om activiteiten deels over te nemen. De aansluiting bij Point-One zal worden gestimuleerd door actieve deelname van Point-One stakeholders als nieuw adviescommissielid in het IOP, deelname van het IOP aan Point-One en aanpassing van de focus van een van de twee thema’s van het IOP, om zo een betere match te krijgen met het Point-One programma. Smart Optics Systems en Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg zijn nog relatief nieuwe programma’s. Hiermee zullen samenwerkingverbanden worden uitgebouwd via de gezamenlijke begeleidingscommissiedag (Smart Optics Systems) en een afstemming met de programmering van de tender Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg.

Integratie van elektronica met fotonica zal aandacht krijgen via een aanpassing van de focus van een van de twee thema’s van dit IOP. Door de focus op Nieuwe photonic devices gebaseerd op generieke technologie zal er meer aandacht geschonken worden aan de integratie met elektronica. Een mogelijk lectoraat wordt al langer onderzocht, maar is een moeizaam lopend proces, waarop het IOP slechts beperkt invloed heeft. De mogelijkheden van een lectoraat bij de Leidse Instrumentmakerschool zullen in de tweede fase verder worden bekeken en indien mogelijk gestimuleerd. Ten slotte zal STW een andere rol krijgen in het IOP Photonic Devices. Het programmabureau wordt geheel bij Agentschap NL ondergebracht om de organisatiestructuur te vereenvoudigen en transparanter te maken voor de buitenwereld. De samenwerking met STW wordt versterkt via de gezamenlijke opzet van begeleidingscommissiedagen met STW Smart Optics Systems en het aansluiten van het IOP-netwerk op de STW Valorisation Grant.

Grote bedrijven zullen intensiever bij het IOP worden betrokken door nieuwe deelname aan de IOP-adviescommissie. ASML en Philips Lighting zijn inmiddels toegetreden tot de adviescommissie.


4.3 R&D-onderzoeksprojecten 4.3.1 Focus van de R&D-projecten Zoals eerder vermeld hebben we voorafgaand aan het opstellen van dit nieuwe Meerjarenplan een intensief roadmaptraject doorlopen. Vanuit diverse marktsegmenten is de fotonicabehoefte in kaart gebracht (market pull) en vanuit de technologie zijn de marktkansen geanalyseerd (technology push). Duidelijk komt naar voren dat er voor fotonica als enabling technologie in zeer uiteenlopende marktsegmenten op de lange termijn kansen liggen. De roadmapstudie pleit ervoor geen duidelijke focus qua marktsegment te kiezen. Om focus en massa te houden in het IOP (financiële middelen zijn beperkt) zullen we daarvan toch afwijken. Uit dezelfde roadmapstudie komt, ondanks de kleine verschillen, naar voren dat de medische markt voor fotonica de meest aantrekkelijke is. De eerste R&D-focus zal daarom komen te liggen op het lange-termijnonderzoek voor de medische toepassingen. Dit ligt geheel in lijn met het eerste thema in het Eerste Meerjarenplan. Fotonica is een relatief jonge technologie. Er is bij de kennisinstituten een grote expertise aanwezig. De roadmapstudie pleit er nadrukkelijk voor in te zetten op de valorisatie van deze kennis middels aandacht voor productieprocessen (packaging, integratie, interconnectie) en ontwerp. In het Eerste Meerjarenplan was de tweede focus gericht op de technologieontwikkeling van lichtbronnen en detecto-

ren. In dit Tweede Meerjarenplan wordt deze tweede technologiefocus uitgebreid, zodat er projecten kunnen worden opgestart die zijn gericht op onderzoek naar nieuwe devices die kunnen bijdragen aan het realiseren van onze lange-termijnbehoeftes en ambities zoals terug te vinden in onze nationale innovatiespeerpunten. Het is de bedoeling dat in deze projecten nadrukkelijk aandacht wordt besteed aan de productie door middel van generiek toepasbare oplossingen. Op die manier wordt het valorisatieproces van kennis tot commercieel product aanzienlijk versneld en groeit fotonica uit tot een makkelijker toepasbare technologie. Onderzoeksinstituten (universiteiten, TNO et cetera) zullen optreden als penvoerder van de op de lange termijn gerichte R&D-projecten. Het is een eis dat in elk project minimaal twee bedrijven actief deelnemen met eigen financiële middelen en mankracht. Onderzoeksprojecten moeten zijn gericht op het oplossen van de lange-termijnbehoeftes. Dit betekent dat het zwaartepunt moet liggen bij het onderzoek van de universiteiten zelf. Het IOP Photonic Devices zal in de komende vier jaar twee calls voor R&D-projecten organiseren. In beide calls zal de vraag uitgaan naar grotere clusterprojecten binnen een van de hieronder beschreven thema’s. Het beschikbare budget wordt in een verhouding 50/50 over beide thema’s verdeeld.


Call voor Nieuwe photonic devices gebaseerd op generieke technologie De call voor dit thema nodigt uit tot het indienen van projecten waarbij de marktintroductie van nieuwe photonic devices in diverse toepassingsgebieden wordt versneld. De indieners (kennisinstellingen en industrie) worden gestimuleerd om projectvoorstellen te formuleren waarin photonic devices worden ontwikkeld met een beperkt aantal generieke technologieën (ontwerpmethodieken, process stappen en industriële assemblage en packaging). De projectvoorstellen dienen ertoe bij te dragen dat de industriële positie op dit gebied in Nederland wordt versterkt. Projecten kunnen voortborduren op eerder ingezette initiatieven voor deze aanpak. Het zwaartepunt van het onderzoek dient te liggen bij het werk van de kennisinstelling(en), gericht op het oplossen van lange-termijnvraagstukken. Door te werken met gestandaardiseerde basisbouwblokken in ontwerp, processing en packaging kan een schaalvergroting gerealiseerd worden. Deze wordt voor de Nederlandse fotonische industrie toegankelijk gemaakt door enerzijds de R&D-tijd te verkorten en anderzijds door onder meer via wafer sharing in foundries de kostprijs te reduceren. Voor de toepassingsgebieden van deze nieuwe photonic devices kan gedacht worden aan onder andere de volgende markten:

• ICT en Communicatie: snel schakelbare componenten, optische signaalprocessing, ultra-snelle elektrisch-optische (e/o) en optisch-elektrische (o/e) conversie • Verlichting: leds met diverse kleuren, miniatuur RGB-modules, sensoren • Water/Milieu: uv-lichtbronnen, multi golflengte lichtbronnen • Machinebouw: sensoren voor positionering, leds, lasers, detectoren • Defensie/Veiligheid: THz imaging, multi golflengte-radar.

Call voor Nieuwe toepassingen van photonic devices in health & medicine Uit de studies naar het gebruik van photonic devices in de medische sector komt naar voren dat dit een sterk groeiend gebied is waarbij voor Nederland goede kansen aanwezig zijn. In de call voor dit thema gaat het om de inzet van photonic devices voor de diagnostiek en therapie (invasief en non-invasief ). Vooral het innovatieve karakter en de ontwikkeling van de toepassing is belangrijk, met als mogelijk doel bijvoorbeeld het verbeteren van de diagnose, optimalisatie van patiëntspecifieke therapie, kwantitatieve monitoring of het miniaturiseren van devices. Medische toepassingen worden voorzien. Te denken valt aan bijvoorbeeld detectie van biomoleculen (in de levende cel), virussen en bacteriën, detectie van lage concentratie eiwitten en micropartikels in bloedmonsters, het ontwikkelen van spectroscopi-


sche, molecular imaging, en foto akoestische imaging technieken, verbeterde tumordetectie tijdens chirurgie, het verbeteren van het biopteren en aanprikken, het verbeteren van histologische analyse, et cetera Het zwaartepunt van het onderzoek dient te liggen bij werk van de kennisinstelling(en), maar het is nadrukkelijk ook van belang dat er gedurende het onderzoek wordt nagedacht over hoe het onderzoek tot een industrieel product kan worden doorontwikkeld. 4.3.2 Multidiciplinaire & industriële samenwerking in de R&D-projecten We willen een hechte, blijvende samenwerking realiseren tussen kennisinfrastructuur en bedrijfsleven (vooral mkb) om een snelle uitwisseling van kennis mogelijk te maken. Hiervoor ondersteunen we grotere R&D-projecten (clusters) waarbij wetenschappers onderling (vanuit verschillende disciplines en instituten) gaan samenwerken bij het oplossen van fundamentele vragen op het gebied van photonic devices. Ook de industrie wordt geacht actief en financieel deel te nemen aan deze onderzoeksprojecten. De industrie wordt gestimuleerd om deel te nemen aan de begeleidingscommissies die rondom de R&D-projecten worden gevormd. Deelnemers zullen één keer per jaar voor een projectspecifieke voortgangsbespreking worden uitgenodigd en één keer per jaar op hoofdlijnen worden geïnformeerd over de voortgang van alle lopende projecten van IOP Photonic Devices en STW

Smart Optics Systems. Dit laatste is nieuw in het Tweede Meerjarenprogramma en stimuleert de interactie tussen de projecten en programma’s onderling en vergroot de industriële betrokkenheid van de industrie bij de projecten. 4.3.3 Aanvraagprocedure & evaluatiecriteria van de R&D-projecten Op zich zijn we zeer tevreden over de gekozen aanpak in de eerste fase. Deze heeft al geleid tot een negental sterke onderzoeksprojecten waarin intensief wordt samengewerkt tussen academica en industrie. Voor de tweede fase zullen we deze werkwijze doorzetten. De IOPprojecten zullen een kennisinstelling als aanvrager (trekker) moeten hebben. Verder vinden we het van groot belang dat het onderzoek niet geïsoleerd in een academische omgeving wordt uitgevoerd. Onderzoek is het meest efficiënt wanneer het oplossingen genereert voor concrete vraagstukken uit de industrie (business cases). Minimaal twee bedrijven moeten daarom actief (ook met een financieel commitment) aan het onderzoek van het betreffende R&D-project zelf meedoen. Verder dient de aanvrager aan te geven hoe de business case eruit ziet: hoe het onderzoek vertaald zal worden in nieuwe businessactiviteiten. Uit de projecten moet een multidisciplinaire aanpak blijken, bijvoorbeeld in de opzet van het onderzoek en uit de betrokken disciplines en partijen. In de praktijk betekent dit dat vrijwel altijd samengewerkt


zal worden, tussen academische instellingen onderling, en ook met het bedrijfsleven. Multidisciplinaire samenwerking zal vaak leiden tot grotere projecten (clusters), projecten waarin niet alleen een aio aan het werk is, maar ook postcocs, ud’s, uhd’s en niet te vergeten onderzoekers uit het bedrijfsleven. Dit soort projecten wordt meer vanuit vraagsturing geleid en biedt dus ook meer uitzicht op toepassing van de resultaten. Na goedkeuring van het Tweede Meerjarenplan begint de voorbereiding van de procedure om de eerste ronde projectaanvragen in te dienen. Hiervoor wordt eerst een A4 projectideeronde georganiseerd. Het is de bedoeling om deze ronde in het voorjaar van 2010 te openen zodat na deze voorselectie eind 2010 de eerste volledige onderzoeksvoorstellen kunnen worden ingediend en gehonoreerd. Dit om in analogie met de eerste fase dezelfde regelmaat vast te houden (de eerste fase heeft projectenrondes gehad in 2006 en 2008). Een tweede ronde (A4-/volledige voorstellen) kan dan nog volgen in 2011-2012. Procedure: De adviescommissie voorziet de verkorte A4-voorstellen van een positief of negatief preadvies over het indienen van een volledige aanvraag. Bij de evaluatie van de verkorte voorstellen kunnen suggesties worden gegeven voor de verdere uitwerking (verhogen kwaliteit, betrekken additionele disciplines, instellingen en bedrijven et

cetera). Uitgewerkte voorstellen zonder preadvies worden niet in behandeling genomen. Na sluiting van de indieningtermijn voor volledig uitgewerkte voorstellen toetsen we allereerst of aan alle formele eisen is voldaan. Is dat het geval dan worden de voorstellen gerangschikt. In de uitvoering van het Eerste Meerjarenplan is gekozen voor een ranking methodiek met externe referenten (volgens de STW-methodiek). Daarna werden resultaten besproken door de adviescommissie IOP Photonic Devices, waarbij nog minimale bijsturing mogelijk was. Ondanks het feit dat sprake was van een integere en degelijke methode werd deze procedure door de adviescommissie als erg zwaar en tijdrovend ervaren met een minimale betrokkenheid van de adviescommissie zelf. Daarom zal in de tweede fase een lichtere procedure worden uitgewerkt die volledig in lijn is met de gebruikelijke Agentschap NL IOP procedure (zonder externe referenten buiten de adviescommissie). De beoordeling door de adviescommissie IOP Photonic Devices heeft plaats op basis van de hieronder weergegeven evaluatiecriteria. Op basis van deze rangschikking wordt het ministerie van Economische zaken geadviseerd de beste projecten te honoreren. Dit betekent dat het beschikbare budget wordt verdeeld over de projectaanvragen, te beginnen bij de hoogst gerangschikte en zo verder tot het beschikbare budget is uitgeput.


• Innovatieve karakter/oorspronkelijkheid van het onderzoek in vergelijking met (inter)nationale state of the art • Aanpak (geschiktheid onderzoeksmethode en –opzet • Competentie deelnemende groepen • Haalbaarheid/realisme van de doelstellingen, beschikbaarheid benodigde infrastructuur • Projectmanagement, samenwerking en taakverdeling binnen het project • Projectbegroting. Evaluatiecriteria: De projecten worden geëvalueerd op vier hoofdcriteria volgens een wegingsfactor van respectievelijk 3/9, 3/9, 2/9 en 1/9: Specifieke doelstellingen van het IOP (3/9): • Mate waarin het onderzoek past binnen de thema’s • Omvangrijke en hechte samenwerking tussen wetenschappers onderling (vanuit verschillende disciplines en instituten) voor het oplossen van fundamenteeltechnische vragen op het gebied van photonic devices • Omvangrijke en intensieve samenwerking tussen groepen wetenschappers en de industrie om technologie voor nieuwe photonic devices te genereren • Aard van de contacten en afspraken met de gebruikers van fotonica. Kwaliteit en innovatieve vermogen van het project (3/9), waarbij gekeken wordt naar: • Kennisontwikkeling. Essentieel is dat er een integrale aanpak wordt nagestreefd • Onderzoeksvraag/probleemstelling

Economische aspecten van het project (2/9), waarbij gekeken wordt naar: • In dit IOP wordt gewerkt aan fundamenteel-strategisch onderzoek met een zwaartepunt bij de kennisinstellingen en een openbaar karakter, maar gedreven door de middellange-termijnvisie uit de industrie. Om een grote betrokkenheid van bedrijven te verkrijgen wordt een feitelijke ondersteuning door minimaal twee bedrijven gevraagd. Hierbij geldt het streven dat voor projecten met een budget boven de 400.000 euro minimaal 25% van het budget boven die 400.000 euro gedekt wordt door industriële participatie, waarvan minimaal 50% in mensuren. • Belang voor de Nederlandse industrie • Zicht op nieuwe ontwikkelingen, spin-offs e.d. • Toepassingskansen van de resultaten (op middellange termijn) • Kennisoverdracht tussen kennisinfrastructuur en industrie (in beide richtingen)


• Bijdrage aan de clustervorming (onder andere koppeling aan andere innovatiespeerpunten/projecten). Bijdrage aan duurzame ontwikkeling (1/9), waarbij gekeken wordt naar: • Een project moet voor een positieve beoordeling een duurzaam karakter hebben. De score voor duurzaamheid wordt bepaald aan de hand van het belang van het maatschappelijke probleem en de impact van het project daarop. De centrale vraag is: pakt men een belangrijk en omvangrijk maatschappelijk of milieuprobleem effectief aan? Op alle criteria kan gescoord worden op een schaal van 1 t/m 10 (waarbij 10 het beste is). Om belangenverstrengeling bij de beoordeling van de volledige projectvoorstellen te voorkomen zullen adviescommissieleden die zelf of als onderzoeksgroep betrokken zijn bij een ingediend voorstel zich onthouden van een beoordeling over het betreffende voorstel. De tenderdata worden in de Staatscourant gepubliceerd en door het programmabureau verspreid.

4.4 Opleiding van onze toekomstige kenniswerkers Investeringen in onderwijs moeten vooral gericht zijn op het bijbrengen van begrip voor de grote rol van de technische en exacte vakken in onze hoogtechnologische

maatschappij. Naast nieuwe financiële impulsen kan een gestructureerde samenwerking tussen kennisinstellingen en industrie enerzijds en middelbaar onderwijs anderzijds een verbetering brengen in de presentatie van techniek en van fotonische technieken in het bijzonder. Binnen het IOP Photonic Devices zal plaatsgemaakt worden voor een educatief programma gericht op het middelbaar onderwijs. Daarnaast zal er een activiteit worden ontwikkeld richting fotonica-onderwijs aan het hbo. In de externe evaluatie van PhotonTec werd opgemerkt dat vooral in het mbo/hbo de situatie zorgelijk is.Binnen het wetenschappelijk onderwijs bestaan er op masterniveau voldoende opleidingsmogelijkheden. Bij het wo gaat het er vooral om de curricula van de diverse instituten beter op elkaar af te stemmen zodat meerwaarde wordt gecreëerd. Samenwerking met de Belgische fotonica-opleiding op wo-niveau aan de Vrije Universiteit Brussel/Rijksuniversiteit Gent zal verder worden onderzocht. Op hbo-niveau wordt de haalbaarheid van een nieuw fotonica-lectoraat onderzocht. Helaas hebben eerdere initiatieven met de Haagse Hogeschool voorlopig geen resultaat opgeleverd. Alternatieven met de LIS (Leidse Instrumentmakerschool die een hbo-status ambieert) zullen worden verkend. Een en ander zal worden vormgegeven in samenwerking met het Photonics Cluster Netherlands. Ervaring leert dat dit een lang en moeizaam proces is, waarop het IOP slechts beperkt invloed heeft. Waar mogelijk probeert het IOP een stimulerende rol uit te oefenen.


4.5 Netwerkvorming en verankering De opkomende Nederlandse fotonicasector heeft veel gemeenschappelijke behoeftes en belangen en kan als ‘enabler’ een belangrijke bijdrage gaan leveren aan de realisatie van de doelstellingen van andere innovatiespeerpunten. Momenteel is er nog onvoldoende sprake van een samenhangend Nederlands fotonicacluster, al zijn er al enkele belangrijke stappen gezet in het Eerste Meerjarenplan. Een belangrijke rol speelt daarbij het Fotonica Evenement, dat is neergezet als een nationaal evenement voor de fotonicawereld in Nederland. Dit evenement trekt jaarlijks al meer dan vijfhonderd deelnemers. Verder zal het IOP zich inzetten voor het regelmatig (tweejaarlijks) plannen van een overleg met andere belangrijke fotonica-stakeholders. Met de gezamenlijke visieontwikkeling van het veld is een aanvang gemaakt via de roadmapstudie van Berenschot. Deze werkzaamheden zullen in de tweede fase worden voortgezet, zodat het veld in staat is om zelfstandig een breed gedragen ambitie en visie te ontwikkelen waarmee men in staat is een duidelijke bijdrage te leveren aan de realisatie van de doelstellingen zoals die zijn neergelegd in onze nationale programma’s op speerpuntgebieden. Het IOP Photonic Devices streeft ernaar vaker gezamenlijk deel te nemen aan internationale netwerken zoals Photonics21. Met ondersteuning van onder andere EVD, Holland paviljoens worden ingericht op belangrijke fotonica-evenementen in de wereld. Speciale aandacht gaat uit naar het toegankelijk maken en

houden van deze faciliteiten voor de vele mkb’ers in het fotonicacluster. Ook zal het IOP Photonic Devices zich actief inzetten voor het ontwikkelen van samenwerkingsvormen en synergie met andere programma’s zoals Point-One, Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg, CTMM, Memphis en Smart Optics Systems. Waar mogelijk wordt aangesloten bij nieuwe STW- perspectiefprogramma’s. In deze laatste programma’s zijn er weinig middelen beschikbaar voor nationale netwerkvorming en afstemming. Het budget van het IOP Photonic Devices (clusteractiviteiten) voorziet mogelijkheden om hieraan een bijdrage te leveren binnen het fotonische veld. Ten slotte zullen via regionale themadagen, mede ingevuld met hulp van Photonics Cluster Netherlands de mkb’s in de regio worden benaderd. Hierbij zal contact worden gezocht met de Regionale Ontwikkelingsmaatschappijen en Syntens. Speciale interesse zal uitgaan naar de regio Nijmegen. Bij al deze activiteiten zal waar mogelijk het Mikrocentrum en/of FHI worden betrokken. Het IOP ziet zich vooral als initiator en stimulator van het veld, dat zelfstandig stapsgewijs steeds meer eigen activiteiten moet gaan ontplooien. Voor verankering na de tweede fase zal in deze periode actief onderzocht worden op welke wijze een krachtige continuïteit van


het fotonicaveld in Nederland gerealiseerd kan worden. Hierbij kan een samenwerking tussen 3TU-structuur en o.a Lasercentrum van de Vrije Universiteit en AMOLF resulteren in een ‘Center of Excellence’.

4.6 Valorisatieplan Uit dit IOP komt een breed spectrum van wetenschappelijke en technologische resultaten voort. Een deel van deze resultaten zal door de deelnemende bedrijven worden gebruikt in nieuwe producten. Wij vinden het van groot belang dat zo veel mogelijk resultaten hun weg vinden naar toepassingen. Daarom wordt een aangescherpt valorisatieplan ontwikkeld. Dit valorisatieplan zal de volgende ingrediënten hebben: • IPR-cursussen voor IOP Photonic Devices-onderzoekers in de R&D- projecten en voor begeleidingscommissieleden, een en ander in samenwerking met NL Octrooicentrum. • Stimulering van start-ups via aansluiting op het STW-programma Valorisation Grant (VG). De Valorisation Grant is bedoeld voor commercieactiviteiten naar aanleiding van onderzoeksresultaten. Academische onderzoekers kunnen een eerste fase Valorisation Grant (VG-1) indienen. Voor deze zgn. feasibility study kan een bedrag van 25.000 euro aangevraagd worden. STW heeft aangegeven dat vanaf 2010 de Valorisation Grant ook uitdrukkelijk open staat voor de academische

aanvragers van het IOP Photonic Devices. Het IOP-programmabureau zal samen met STW actief de Valorisation Grant- mogelijkheden onder de aandacht brengen van de deelnemende partijen het IOP Photonic Devices. In de jaren 2012 en 2014 zal het IOP een beperkt budget beschikbaar stellen voor de STW VG-1 grant. In de andere jaren kan gebruikgemaakt worden van de standaardregeling van STW. • Stimulering van start-ups via de IOPcursus ‘How to start your own business en ‘Training ondernemerschap’ voor IOP-onderzoekers en optimaal gebruikmaken van de kennis op dit gebied bij IOP-kennismakelaar. • Stimulering van start-ups via samenwerking met de stichting New Venture. • Presentaties van de IOP-projecten op het Fotonica Evenement • Stimulering van de ontwikkeling van gemakkelijk toegankelijke productiefaciliteiten (onder andere foundry faciliteiten) via onder andere ondersteuning van EPIX-net, de call Nieuwe photonic devices gebaseerd op generieke technologie en samenwerking met het mogelijk nieuwe STW-perspectiefprogramma ‘Generic Techologies for Integrated Photonics’. • Samenwerking met Technology Transfer Offices van de betrokken universiteiten teneinde de beschikbare faciliteiten van de universiteiten zelf, zoals Innovation Lab en TOP-regeling, optimaal te kunnen inzetten. • Inzet van het recentelijk ontwikkelde en toegepaste Protancy® valorisatiemodel zoals ondersteund door TNO. Gebleken is dat met name mkb-bedrijven op deze


wijze in staat worden gesteld gepatenteerde technologie al binnen enige maanden door te ontwikkelen. Hiermee wordt de time-to-market aanzienlijk verkort en is er een stimulans de technologie gezamenlijk ook voor andere bedrijven te ontsluiten. • Waar mogelijk krijgen onderzoekers voorlichting over het nieuwe valorisatieinstrumentarium dat in de plaats komt van de Technopartner SKE-regeling en de Centers of Enterpreneurships- regeling. Bij de implementatie van deze plannen zal nadrukkelijk samenwerking worden gezocht met STW.

4.7 Gezamenlijke agendavorming, ontwikkeling van excellentie Het nationale innovatiebeleid is steeds meer gericht op de verdere ontwikkeling van nationale sterktes (inzetten op excellentie). Het is daarbij zaak dat het fotonicaveld in Nederland gezamenlijk optrekt. Ook bij de Europese kaderprogramma’s zien we al langer dat er gezamenlijke agenda’s worden ontwikkeld. Beïnvloeding van deze agenda’s is voor individuele leerstoelen of bundelingen daarvan bijna niet mogelijk en ook niet effectief omdat dit kan leiden tot een versnippering van de focus (individuele belangen staan voorop). Vanuit het IOP gaan we dit in de tweede fase oppakken door het opzetten en/of intensiveren van overlegvormen met andere nationale fotonicaprogramma’s en belangrijke sleutelfiguren.

Het IOP Photonic Devices is gestart met de formulering door het veld zelf (industrie en wetenschap) van een coherente visie op het domein en de ontwikkelingen erbinnen. Via een gezamenlijke visieontwikkeling middels de Berenschot-roadmap is deze visie in 2009 verder aangescherpt en meer in lijn gebracht met de overige ontwikkelingen in het veld (onder andere met de EZ- innovatieprogramma’s). Het is onze intentie om vanuit deze roadmap resultaten door te pakken en breed overleg met de key-spelers in het fotonicaveld op te zetten. Vanuit het roadmaptraject kunnen acties worden opgepakt en business trajecten worden geformuleerd voor Nederland. Dit om optimale synergie en zwaartepuntvorming te kunnen garanderen en een bijdrage te kunnen leveren aan de nationale programmering op excellentie via de sleutelgebiedaanpak en de EZ-innovatieprogramma’s. Van daaruit wordt een gecoördineerde aanpak van het noodzakelijke onderzoek mogelijk. Dit moet vervolgens leiden tot het ontstaan van kennisclusters op speerpunten (concentratie op kerncompetenties), met wetenschappelijke excellentie, kritische massa en zo min mogelijk overlap tot gevolg. Deze zwaartepuntvorming met aansluiting op de (lange termijn) agenda van de EZ- innovatieprogramma’s is de meest effectieve manier om de Nederlandse positie op het gebied van de fotonica te versterken en te bestendigen. Essentiële componenten van deze lijn zijn een evenwichtige en op andere initiatieven afgestemde onderzoeksprogrammering, een afgewogen investeringsbeleid met


investeringen in grotere projecten (waar door meerdere onderzoekers gelijktijdig onderzoek wordt verricht) en een taakverdeling op basis van specialisme/behoefte. Het IOP Photonic Devices zal in de tweede fase actief werken aan de oprichting van een nationaal fotonicaplatform dat eens per half jaar bij elkaar komt om gezamenlijk de actielijnen te ontwikkelen. Eens per jaar zal deze platformmeeting plaatsvinden tijdens het Fotonica Evenement. In 2009 heeft de eerste van dergelijke platformmeetings al met succes plaatsgevonden. Door samen te werken en kwaliteit te leveren wordt internationaal de competitie aangegaan met andere grote initiatieven. De zichtbaarheid en concurrentiepositie van Nederland wordt op deze wijze sterk verhoogd. In het verlengde hiervan streven we ernaar om zoveel mogelijk Nederlandse fotonicaspelers te laten participeren in de EU- kaderprogramma’s.

4.8 Samenwerking met andere nationale/internationale programma’s 4.8.1 Nationaal In Nederland zijn er meerdere innovatie initiatieven/programma’s die mogelijk van belang zijn voor het IOP: • Point-One: IOP Photonic Devices is in 2009 lid geworden van Point-One. Natuurlijke verbinding met het Point-One programma kan worden gevonden in de

business case ‘Health Care & Wellbeing’: medical imaging, analyse van ademgassen voor niet-invasieve screening en diagnose met behulp van zeer selectieve optische technieken en gebruik van licht voor biologische process stimulering in cellen, zoals onder andere LLLT (Low Level Light Therapy). Ook in de BCO ICT en vooral voor de back-end processing en optische sensoren ligt een logische ontwikkeling op het gebied van interfacing en packaging. In de Emerging Technology Agenda kan fotonica een uitstekende rol spelen in de zoektocht naar More than Moore-toepassingen waarbij dezelfde problemen, zoals crosstalk en packaging belangrijke onderzoeksthema’s zijn. Vanuit het IOP Photonic Devices is en zal nadrukkelijk gewerkt worden aan de aansluiting op de lange- termijnagenda van Point-One op het gebied van nano-elektronica vanwege de lange-termijntrend naar de versmelting van elektronica met fotonica. Dit zal gebeuren door de verschuiving van de technologiefocus van het IOP op fotonica, gebaseerd op generieke (her)bruikbare technologie. Op die wijze wordt nadrukkelijk aandacht geschonken aan de koppeling van fotonica met nano-elektronica. Doordat er aandacht komt voor onder meer packaging en interconnect zal het mechatronicanetwerk van Point-One beter aansluiten op het IOP.


• M2i: Geen overlap, fotonica-materialen zitten feitelijk nog niet in het M2I- programma en het programma is nog grotendeels gericht op andere spelers zoals DAF en Corus. De ontwikkeling van M2i zal worden gevolgd, zodat in een latere fase mogelijk kan worden aangehaakt. • HTAS: High Tech Automotive Systems. De ontwikkeling van nieuwe en goedkope photonic devices kan een rol spelen in de volgende onderzoeksgebieden van HTAS. 1. The Connected Car: de communicatie tussen de vele microprocessoren via standaardkabels draagt bij tot het gewicht en is storinggevoelig. Onderzoek naar optische technieken reduceert gewicht en elimineert elektrische storingen. 2. Human Machine Interaction: de rol van photonic devices in moderne projectiemiddelen (onder andere HUD) kan worden versterkt door de introductie van nieuwe lichtbronnen (kleuren) voor specifieke functies. 3. Efficient Vehicle: Een groot belang wordt gehecht aan de reductie van CO2, NOx en fijnstofdeeltjes in de uitlaatgassen. Optische technieken (sensoren) zijn zeer gevoelig en molecuulspecifiek en kunnen een hulpmiddel zijn bij zowel het onderzoek naar en de implementatie in voertuigen. • NanoNed uitlopend in FES voorstel High Tech Systemen and Materials: Geen overlap, NanoNed richt zich vrijwel uitsluitend op fundamenteel onderzoek. Overlap wordt in dit verband ook

vermeden door de nauwe contacten met de leider van Nanophotonics, Prof. Albert Polman, die dit IOP-initiatief van harte ondersteunt. In het nieuwe FES-voorstel komt fotonica op meerdere plaatsen voor, namelijk op de gebieden Energy, Nano Medicine en Beyond Moore. Ook hier is de verwachting dat het onderzoek van High Tech Systemen en Materialen fundamenteler van aard is dan het gerelateerde onderzoek bij het IOP Photonic Devices. Via prof. Albert Polman zal de samenwerking met dit programma worden gezocht. • Water Het innovatieprogramma Water kent een aantal focusgebieden waarin photonic devices met succes kunnen worden ingezet. Onder andere op de gebieden veiligheid/analyse (spectraal onderzoek), bewaking (glasvezel netwerken/remote sensoren) en reiniging (ultraviolet) kunnen goede aanvullende initiatieven ontstaan. Ook uit de roadmapstudie van Berenschot is dit veld als zeer relevant voor photonic devices naar voren gekomen. • FOM: De stichting FOM vormt het gebiedsbestuur voor de natuurkunde van NWO. Zij stimuleert fundamenteel natuurkundig onderzoek aan universiteiten en eigen onderzoeksinstituten. Ongeveer 65% van het onderzoek wordt uitgevoerd in programma’s. Daarnaast zijn er projectgebonden en persoonlijke financieringsmogelijkheden. Enkele van de programma’s zijn relevant voor dit IOP: 1. Nanostructured Opto-electronic Materials


2. Photon Physics in Optical Materials 3. Single Molecule Detection and Nano-optics 4. Waves in Complexe Media 5. IPP Micro Photonic Sources 6. IPP Frequency Comb Lasers 7. IPP Microscopy. De programma’s 3 en 4 zijn niet relevant voor dit IOP; 1, 2, 5 en 6 zijn dat wel. Prof. Albert Polman, die via de voorzitter van het IOP Photonic Devices nauw betrokken wordt bij de ontwikkelingen in het IOP, is penvoerder van 1 en 2. Daarnaast zijn er nog enkele programma’s waar fotonica wel een rol speelt, maar toegepast op een specifiek (voor dit IOP niet relevant) systeem, of waar fotonica geen hoofdonderwerp van onderzoek is. • STW: Er wordt aansluiting gezocht met relevante STW-programma’s en -projecten. Daarnaast zal er mede via STW aansluiting gezocht worden met NWO. Voor photonic devices zijn de volgende programma’s van belang: • Smart Optics Systems: Dit programma ligt nauw tegen het IOP Photonic Devices aan, maar richt zich veel meer op (optomechatronische) ontwerpconcepten. Onder meer vanuit het Fotonica Evenement wordt al intensief ingezet op samenwerking met dit programma. De samenwerking zal verder worden geïntensiveerd via een gezamenlijke begeleidings commissiedag.

• Nieuwe Instrumenten voor de Gezondheidszorg: Dit NWOprogramma ligt eveneens tegen het IOP Photonic Devices aan, maar richt zich veel meer op directe toepassingen in de zorg. Intensieve samenwerking met dit programma zal in de tweede fase worden gezocht door onder andere afstemming van de projectencalls. Hierbij worden de adviescommissies betrokken. (zie hieronder voor meer informatie). • Generic Technologies for Integrated Photonics: Dit is een STW-perspectiefprogramma met een nadrukkelijke samenhang met IOP Photonic Devices. • Smart SIP: Dit system-in-package programma richt zich vooral op de integratie van nano-elektronica en embedded software en wordt vanwege de versterkte aandacht vanuit het IOP voor generieke fabricagetechnologie op termijn interessant. Samenwerking zal worden onderzocht via de PointOne Community.


• Smart Mix-programma Memphis: Dit project (18 miljoen euro subsidie) met 24 deelnemende partijen uit grote bedrijven mkb’s, R&D-instituten en universiteiten, richt zich specifiek op de ontwikkeling van platformtechnologieën waarbij de integratie van micro- en nanoschaal fotonische componenten en micro- en nano-elektronicacomponenten worden samengevoegd. Deze platforms worden toegepast in demonstrators in diverse toepassingsgebieden, onder meer medische zorg en ICT. Hiermee is een ontwikkeling in basistechnologieën in fotonica ontstaan die in meerdere marktsegmenten kan worden toegepast. Diverse deelnemers in Memphis waren ook actief in de eerste fase van het IOP Photonic Devices. Gemeenschappelijke toepassingen, vooral in de medische sector (OCT en Ramanspectroscopie), maken een actieve onderlinge afstemming van ontwikkelingen mogelijk. Het streven is om in de tweede fase van het IOP Photonic Devices via aandacht voor devices gefabriceerd met (her)bruikbare generieke technologie, nadrukkelijk in bredere zin in te zetten op de verdere ontwikkeling van de technologie waarvoor de basis is gelegd in het Memphis-programma (2006-2011). Ten slotte zullen net als in de eerste fase van het IOP samen met Memphis gemeenschappelijke aio- cursussen op het gebied van presentatietechnieken en valorisatie worden georganiseerd. • CTMM: Binnen verschillende programma’s actief binnen het Center of

Translational and Molecular Medicine worden fotonische/optische technieken ontwikkeld en geëvalueerd. Activiteiten binnen het IOP Photonic Devices kunnen hier goed op aansluiten. • Andere IOP’s: Het IOP Precisietechnologie richt zich op het nauwkeurig ontwerpen van (opto) mechatronische systemen, nauwkeurig bewerken en metrologie. Dit IOP wordt in 2010 afgesloten. Andere relevante IOP’s, Beeldverwerking en Optoelectronica, zijn allebei reeds afgesloten. 4.8.2 Internationaal Photonic Devices in FP7 Kennisontwikkeling staat centraal in de Lissabonstrategie van de EU om Europa ‘de meest dynamische, concurrerende kenniseconomie in de wereld’ te laten worden. Dit geldt sinds 2006 ook voor het gebied fotonica. In tegenstelling tot enkele jaren geleden, waar fotonica niet als een expliciet onderdeel van de EU SRA’s genoemd werd, heeft het industriële consortium Photonics21– waarin Nederlandse bedrijven participeren - een actieve rol gespeeld om fotonica duidelijk op de Europese kaart te zetten. Dit EU ETP- fotonicaprogramma gaat uit van een afstemming tussen nationale programma’s (zoals bijv. IOP’s) die in Europees verband worden opgezet. Momenteel is de focus van het EU-programma nog erg breed.

keuzes gemaakt gaan worden. Vanuit het IOP Photonic Devices zal het veld gestimuleerd worden om actief deel te nemen aan deze discussies, zodat Nederland goed aangesloten blijft bij de Europese programma’s en waar mogelijk daar ook een actieve rol in kan spelen. Het Europese Technologie Platform Photonics21 is georganiseerd in zeven werkgroepen die de verschillende marksegmenten afdekken, met een coördinerende rol richting het FP7-programma van de EU. Photonics21, met daarin vertegenwoordigers van bedrijven en universiteiten, ondersteunt het proces om Europa leidend te maken in de ontwikkeling en commercialisering van fotonica in een vijftal industriële gebieden (ICT, verlichting/displays, fabricage technologie, life science en veiligheid). Photonic21 is bovendien actief op het gebied van opleidingen en trainingen. De Mirror Group is onderdeel van de governancestructuur van Photonics21. De groep bestaat uit vertegenwoordigers vanuit nationale ministeries, publieke subsidieorganen en de EU. Haar taak is een industrie-georiënteerde researchomgeving te creëren door de Photonics21 SRA te implementeren op nationaal en regionaal niveau en synergie te bevorderen tussen Europese landen op politiek niveau.

De programmacoördinator van het IOP Photonic Devices is namens Nederland lid van deze Mirror Group. Epixnet is een FP6 ICT network of excellence op het gebied van fotonica. Epixnet is gericht op het Europees delen van de researchinfrastructuur en kennis op het gebied van de fotonica. Nederland is al een belangrijke partner in dit netwerk. Door de technologiefocus van het IOP op devices gefabriceerd met generieke technologie bij te stellen, zal Epixnet beter bij het IOP gaan aansluiten. Het STW-perspectiefprogramma Generic Technologies for Integrated Photonics kan deze samenwerking nog verder versterken. De trekker van het programma Generic Technologies for Integrated Photonics, tevens een van de initiators van het Epixnetprogramma, is ook lid van de adviescommissie van het IOP Photonic Devices. Andere internationale netwerken in ons aandachtsgebied zijn: OSA, LEOS, IEEE en SPIE. In het FP7 ICT-programma zijn calls voor fotonica onderzoeks- en ontwikkelings projecten te vinden onder ‘Challenge Components, Systems, Engineering’. In het FP7 NMP-programma zijn calls te vinden onder ‘Materials’. Het IOP zal het veld stimuleren om actief aan deze calls te gaan deelnemen.

De komende jaren zullen er belangrijke



4.8.3 Doelstellingen van dit IOP met betrekking tot samenwerking Nationaal: • Richting FOM: het IOP stimuleert fundamenteel strategisch onderzoek dat leidt tot promoties. De vraagsturing komt echter nadrukkelijk vanuit de industrie. Bij de programma’s van FOM betreft het ook fundamenteel onderzoek, maar dan vooral curiosity driven, zonder noodzakelijke relatie met bedrijfsactiviteiten. In het traject van fundamenteel onderzoek naar producttoepassingen zit FOM in een vroegere fase dan het IOP. Dat kan ertoe leiden dat FOM-onderzoek op termijn een plaats kan gaan vinden in het IOP Photonic Devices. • Richting EZ-innovatieprogramma Point-One: De nieuwe focus op photonic devices gebaseerd op generieke technologie en de aansluiting op de business case ‘gezondheid’ van Point-One, stelt het IOP in staat te werken aan de koppeling met het nano-elektronica- en mechatronicaveld (machinebouwers) van Point-One. Het IOP Photonic Devices kan enerzijds profiteren van de kennis en de ervaring van de machinebouwers binnen Point-One om de productie van photonic devices te begeleiden en te versnellen en levert anderzijds een bijdrage aan de lange-termijnprogrammering van Point-One op het gebied van ICT-nanoelektronica en de verdere ontwikkeling van de business case ‘gezondheid’ via het inbrengen van mogelijke fotonische oplossingen.

• platformtechnologie: Via de nieuwe focus op devices gebaseerd op generieke technologie kan het IOP profiteren van de kennis die eerder in het Memphisprogramma is opgedaan. Bij goedkeuring van het concept-programma Generic Technologies for Integrated Photonics kan de aanzet worden gegeven tot de opzet van een (inter)nationaal fabricageplatform. Internationaal: Eerder is al gemeld dat we agendabeïnvloeding nastreven, hetgeen moet leiden tot een groeiende deelname aan de EU-programma’s. De clustervorming, onder andere via Holland paviljoens op de Laser Focus World of de Photonics en de Photonics-West, zal het Nederlandse photonicsonderzoek structureel beter internationaal op de kaart zetten. Het is de bedoeling de mkb-deelname aan deze paviljoens verder te laten doorgroeien. Deelname zal worden gecontinueerd en verstevigd in het ETP Photonics21. Het veld zal worden voorgelicht over de FP7-calls voor projecten. Daarnaast zullen bilaterale samenwerkingsvormen worden verstevigd met specifieke landen zoals de VS, Frankrijk en Canada, indien daar bij de industrie grote behoefte aan is en blijft. Onderzoekers zullen ten slotte via een reisbeurs worden gestimuleerd om stageplekken in het buitenland te zoeken.


4.9 Communicatie Ten behoeve van het Tweede Meerjarenplan wordt een communicatieplan uitgewerkt. Dit plan wordt jaarlijks in overleg met de afdeling communicatie van Agentschap NL bijgesteld op basis van de laatste ontwikkelingen. De volgende communicatieactiviteiten zullen daarbij zeker een plaats krijgen: Activiteit/doelgroep

I

KI

A

H

Jaarlijks nationaal symposium: Fotonica Evenement

x

x

x

x

Begeleidingscommissies

x

x

Ondersteuning en deelname (inter)nationale congressen (onder andere Holland paviljoen)

x

x

x

x

x

x

Internationale uitwisseling aio’s (stage) Presentatiecursus voor aio’s

x

Publicaties (onder andere projectenboekje, roadmap resultaat, posters) Regionale bedrijfsdagen via PCN

x

I=industrie, KI=kennisinstellingen, A=Aio’s, H=HBO


x

x

x

x

x

5

5.1 Hoe is het IOP PD georganiseerd? Ministerie EZ/ Agentschap NL

Agentschap NL STW

Adviescommissie IOP Photonic Devices

Programmabureau STW

Organisatie & Budget

Programmabureau Agentschap NL

Valorisatie

R&D projecten

Clusteractiviteiten

Valorisation grant

tendering

Opleidingen

Cursussen, netwerk

commitering

Netwerkvorming, verankering

begeleidingscommissie

Gezamenlijke visieontwikkeling Concentreren op excellentie Kennis makelen Samenwerking met andere innovatieprogramma’s Communicatie

In bovenstaand organisatieschema is op hoofdlijnen weergegeven hoe de uitvoering van het Tweede Meerjarenplan is georganiseerd. Een groot verschil met de oorspronkelijke organisatie is de andere rol die STW is toebedeeld. Enerzijds is gekozen voor een eenvoudiger en transparantere organisatiestructuur met maar één programmabureau,


dat volledig bij Agentschap NL komt te liggen; anderzijds zal de samenwerking met STW op de onderwerpen Valorisation Grant, begeleidingscommissies en de samenwerking met andere STW-programma’s en projecten worden versterkt. Hiertoe zullen nieuwe samenwerkingsvormen met STW worden verkend.


5.2 Wie doet wat? 5.2.1 De adviescommissie De adviescommissie (AC) voert de aansturing van de organisatie en neemt strategische beslissingen met betrekking tot de onderzoeksgebieden, de R&Dprojecten, de clusteractiviteiten en de valorisatie. De AC is er ook verantwoordelijk voor dat de vragen die in de industrie leven ook daadwerkelijk vertaald worden naar onderzoeksprojecten. De AC bestaat uit een onafhankelijke voorzitter, vertegenwoordigers van de industrie, vertegenwoordigers van de kennisinfrastructuur en de IOP-coördinator van Agentschap NL. De activiteiten die de AC initieert zijn gericht op het uitvoeren van het Tweede Meerjarenplan IOP Photonic Devices en worden geformuleerd in jaarplannen en jaarverslagen die ter goedkeuring en verantwoording aan de directie van NL Innovatie worden aangeboden. Ook monitort de AC de realisatie van de outputindicatoren zoals die voor het IOP zijn afgesproken. Specifieke taken AC: • Bepalen meerjarenplan/jaarplan. • Bewaken uitvoering werkzaamheden en het zonodig doen van voorstellen voor aanpassing jaarplan. • Uitschrijven van tenders om projectvoorstellen te genereren. • Selecteren van R&D-projecten op basis van de afgesproken selectiecriteria en advisering op dat gebied aan de minister.

• Monitoring, actief volgen en (bij)sturen van de projecten, begeleidingscommissies en andere activiteiten. • Initiëren van clusteractiviteiten ten behoeve van kennisoverdracht, netwerkvorming, zwaartepuntvorming, onderwijs, samenwerking met andere innovatiespeerpunten en verankering. • Bevorderen kennisbescherming en valorisatie van opgedane kennis • Opstellen jaarverslagen ter verantwoording. • Monitoren van de realisatie van de outputindicatoren. • Initiëren (zelf )evaluatie van het IOP Photonic Devices. Ten behoeve van de uitvoering van het nieuwe Tweede Meerjarenplan is de oorspronkelijke adviescommissie strategisch versterkt met een aantal nieuwe stakeholders. Nieuwe deelnemers zijn geselecteerd op basis van kennis en expertise, visie en betrokkenheid bij andere programma’s, zoals Point-One. Ook is de betrokkenheid van de grote industriële partijen en de universitaire deelname versterkt. De adviescommissie wordt voorgezeten door dr. Bart Verbeek, tevens programmamanager van het Smart Mix-programma Memphis.


De volgende leden zullen zitting hebben in de nieuwe adviescommissie: Naam

Bedrijf

Bart Verbeek Grote bedrijven

MKB

Kennis instellingen

Functie

Nieuw

Voorzitter

Jan Bosiers

Dalsa Professional Imaging

Director R&D

Joseph Pankert

Philips Special Lighting

CEO

ja

Arie den Boef

ASML

Research Fellow

ja

Wart Mandersloot

TNO Bouw

Directeur

Rene Heideman

Lionix bv

CTO

Gerwin Puppels

River Diagnostics bv/ Erasmus Medisch Centrum

CEO

Willem Hoving

XiO Photonics bv

CEO

Benno Oderkerk

Avantes B.V.

Directeur

Meint Smit

TUE

Prof. fac. Electrotechniek

Paul Urbach

TUD

Prof. Optics Research Group

Ton van Leeuwen

AMC/ Universiteit Twente

Prof. Biomedische fotonica

Clemens Löwik

LUMC

Prof. Molecular Endocrinology and Mol. Imaging


ja

ja

ja

5.2.2 Het programmabureau Het programmabureau (PB) faciliteert de AC en zorgt voor een correcte uitvoering van het programmaplan. Het PB verzorgt de organisatorische, financiële en administratieve kant van de uitvoering. In tegenstelling tot de eerste fase van het IOP is het PB in zijn geheel ondergebracht bij Agentschap NL. De programmacoordinators (dr. ir. Eddy Schipper en drs. Dieneke Meijer) zijn het aanspreekpunt van het PB. Taken van het programmabureau zijn:

Taken en verantwoordelijkheden van het programmabureau: • Dagelijkse uitvoering van het IOP inclusief financiële administratie en verantwoording. • Opstellen jaarplannen en jaarverslagen (inclusief stand voortgangsindicatoren) en doorgeleiden ervan naar de opdrachtgever (EZ/Agentschap NL). • Organisatie van vergaderingen van de adviescommissie. • Organisatie van de R&D-tenders. • Uitsturen ministeriële beschikkingen aan gehonoreerde R&Dprojectvoorstellen. • Voortgangsbewaking, financieel en administratief beheer van de R&Donderzoeksprojecten.

5.2.3 Begeleidingscommissies In de externe evaluatie van Photontec werd opgemerkt dat door de sterke betrokkenheid van de industrie als deelnemer in de onderzoeksconsortia zelf, de meerwaarde van een industriële begeleidingscommissie heroverwogen moet worden. Als IOP zien we het als een taak om vanuit de R&D-onderzoeksprojecten de kennisverspreiding naar het fotonicaveld te blijven ondersteunen. Daarom zullen we de begeleidingscommissies in stand houden. Wel zullen ze in vergelijking met de eerste fase anders worden opgezet, zodat de meerwaarde voor de deelnemers aan deze begeleidingscommissies verder wordt vergroot.

• Instellen en begeleiden van de begeleidingscommissies rondom de projecten, waar mogelijk in afstemming met STW. • Organisatie en beheer van de clusteractiviteiten. • Organisatie en uitvoering van het valorisatieplan waarin onder andere valorisation grants (met STW) en het IPR beheer. • Contact onderhouden met programmacoördinatoren van de EZ-innovatieprogramma’s (zoals Point-One). • De adviescommissie op de hoogte houden van de beleidsontwikkelingen bij de betrokken ministeries.


Per project zal er net als in de eerste fase een industriële begeleidingscommissie worden gevormd. Deze commissie bestaat uit vertegenwoordigers uit de industrie en iemand die goed is ingevoerd in de kennisinfrastructuur. De voorzitter komt uit de adviescommissie. Ook de programmacoördinator heeft er zitting in. Deze begeleidingscommissie zal één keer per jaar specifiek voor het project bij elkaar komen op projectlocatie (meestal bij de kennisinstelling). Verder worden de deelnemers van alle begeleidingscommissies een keer per jaar uitgenodigd voor het bijwonen van een centrale projectendag. Dan wordt de voortgang van alle projecten (op hoofdlijnen) aan de begeleidingscommissieleden en projectdeelnemers

Taken en verantwoordelijkheden van de begeleidingscommissies zijn: • Informeren van de adviescommissie (via de voorzitters) over de kwaliteit, voortgang en richting van de onderzoeksprojecten. • Adviseren over publicaties in verband met octrooieerbare kennis.

van alle IOP Photonic Devices-projecten gepresenteerd. Tevens zal onderzocht worden hoe deze projectendag kan worden verbreed met deelname van de begeleidingscommissieleden en projecten uit het STWprogramma Smart Optics Systems. De individuele projectspecifieke begeleidingscommissiedag stelt de begeleidingscommissieleden blijvend in staat om de voortgang van een specifiek project intensief op korte afstand te blijven volgen. Voor mkb’ers is er een bijkomend voordeel: omdat de vergaderingen meestal bij een kennisinstelling wordt gehouden, wordt de kloof tussen de kennisinstellingen en het bedrijfsleven kleiner.

• Adviseren adviescommissie (via de voorzitters) over strategische keuzen vraagarticulatie en kennisontwikkeling. • Bijdragen aan kennisverspreiding. • Inbrengen inhoudelijke, netwerken commerciële kennis.


De nieuwe centrale projectendag zorgt ervoor dat de bereidingcommissieleden ook op hoofdlijnen geïnformeerd worden over de voortgang in de andere projecten. Verder wordt hiermee de interactie tussen de projecten onderling versterkt. 5.2.4 Platform Fotonica In het Eerste Meerjarenplan was sprake van een Commissie Cluster Support (CCS), in te richten om IOP-overschrijdende fotonica activiteiten te ontwikkelen. In de praktijk is gebleken dat deze commissie een onvoldoende brede samenstelling had. Daarom is in het begin van 2009 begonnen met de opzet van een breder forum met twintig à dertig stakeholders uit het hele fotonicaveld. De CCS zal in dit forum opgaan. Dit nieuwe forum zal twee keer per jaar bij elkaar komen, waarvan een keer tijdens het Fotonica Evenement. Het forum zal zich buigen over de volgende onderwerpen: • Afstemming en bevorderen van de samenwerking tussen de diverse fotonica-initiatieven. • Ontwikkeling van een nationale fotonicavisie als vervolg op het Berenschot roadmaptraject. Dit als voorzet tot de uitbouw van nationale excellentie(s) via focusseren en zwaartepuntvorming • Betere nationale afstemming van de internationale participatie in initiatieven zoals ETP Photonics21, KP7 calls en Europese agendabeïnvloeding.

• Het verder in kaart brengen van de nationale knelpunten op onder andere onderwijsgebied en geven van een aanzet tot een efficiëntere aanpak van deze knelpunten. • Bevorderen van de samenwerking met andere innovatiespeerpunten in andere domeinen (buiten het fotonicaveld). 5.2.5 STW Het Tweede Meerjarenplan zal geheel door het programmabureau bij Agentschap NL worden uitgevoerd, in tegenstelling tot de eerste fase, waarin STW door inbreng van programmamiddelen ook een uitvoerende rol vervulde. Voordelen van de nieuwe aanpak zijn meer duidelijkheid en transparantie in het veld, snellere beslisstructuren en daarmee kortere doorlooptijden en meer efficiency (minder uitvoeringskosten). Ten behoeve van de uitvoering van het Tweede Meerjarenplan zal op een aantal onderdelen een intensievere samenwerkingsvorm met STW worden uitgewerkt. Op de volgende onderwerpen zal in vergelijking met het Eerste Meerjarenplan een nieuwe samenwerking worden opgezet: • Begeleidingscommissies: De centrale begeleidingscommissiedag zal gezamenlijk met de STW-programmacoördinator van het STW-programma Smart Optics Systems worden opgezet: één dag voor beide programma’s. • Het IOP-programma wordt aangesloten op de STW Valorisation Grant. IOP deelnemers zullen worden gestimuleerd om aan dit STW- programma deel te


nemen. STW zal het IOP voorlichten en middelen toegankelijk maken voor het IOP. Daarbovenop zal het IOP extra middelen beschikbaar stellen. • Het IOP Photonic Devices-budget voorziet in middelen om het nationale fotonicanetwerk te stimuleren en de fotonische STW-programma’s en projecten te ondersteunen. • Projectencalls: Waar mogelijk zal het fotonicaveld gezamenlijk geïnformeerd worden over de projectencalls voor IOP en STW-programma Generic Technologies for Integrated Photonics. • Hiertoe zullen we nieuwe samenwerkingsvormen tussen STW en IOP verkennen die mogelijk ook voor andere IOP’s, innovatieprogramma’s en STW-programma’s interessant kunnen zijn. 5.2.6 Indicatoren Voor alle IOP-programma’s zijn in 2006 op basis van een studie door Technopolis en een notitie van de EZ-werkgroep PRIOO outputindicatoren vastgelegd die voor alle IOPs jaarlijks worden bijgehouden. In 2009 zijn deze indicatoren vernieuwd en aangescherpt. Inmiddels is een nieuwe set indicatoren gereedgekomen die door het IOP Photonic Devices zullen worden geïmplementeerd. Er zal onder andere gebruik worden gemaakt van een nieuwe indicator die het aantal samenwerkingvormen met andere programma’s (op projectniveau of programmaniveau) bijhoudt. We streven er met dit IOP nadrukkelijk naar om aan te sluiten bij de andere (EZ)- innovatieprogramma’s. In 2010 zal vanuit het IOP

verder worden onderzocht welke indicator zich mogelijk leent voor sturing. Dat is niet zo voor de hand liggend als het in eerste instantie lijkt. Het IOP-programma is een relatief kleine schakel in het innovatieklimaat en is vooral sterk in faciliteren en stimuleren. Of iets daadwerkelijk gerealiseerd wordt is meestal afhankelijk van meerdere factoren. Het aantal starters zal bijvoorbeeld sterk afhangen van de instelling van de betrokken onderzoekers, de inspanningen van de kennisinstellingen, het economisch klimaat en de beschikbaarheid van kennis in de vorm van IPR-rechten. Alhoewel IOP beperkte invloed heeft of er uit onderzoek daadwerkelijk hightechstarters voortkomen, willen we daar wel met kracht op inzetten. Dat doet het IOP met een ambitieus programma om onderzoekers bewust en enthousiast te maken voor de mogelijkheid om een eigen bedrijf te beginnen. Dit als alternatief voor een baan bij een bestaande onderneming of organisatie. Middelen die het IOP hiervoor inzet zijn octrooiworkshops en een training ‘How to Start Your Own Business?’. We zijn ervan overtuigd dat vanuit het IOP indicatoren kunnen worden geformuleerd, waarop het IOP wel invloed heeft, maar die niet de uiteindelijke uitkomst bepalen. Op het gebied van netwerkvorming en kennisoverdracht blijft de inzet van het IOP krachtig, met de bedoeling om zoveel mogelijk partijen daarbij te betrekken.


5.3 Budget & verantwoording Het Tweede Meerjarenplan beslaat een periode van opnieuw vijf jaar. Voor deze tweede fase wordt een budget gevraagd van 12,4 miljoen euro Voor de R&D-projecten (9,5 miljoen euro) stellen de participerende kennisinstellingen en bedrijven gemiddeld een even groot bedrag (matching) beschikbaar voor de uitvoering (de hoogte hangt af van soort activiteiten: onderzoek/ontwikkeling). Daarmee komt de totale programmaomvang van de R&D-projecten op circa 19 miljoen euro.

Voor de organisatie en het beheer van het IOP Photonic Devices wordt uitgegaan van 0,6 miljoen euro. Binnen dit IOP zullen meer dan gemiddelde inspanningen op het gebied van kennisoverdracht, netwerkvorming, zwaartepuntvorming en verankering (clusteractiviteiten) worden gepleegd. Vooral het Fotonica Evenement is een manifestatie die de eerste jaren nogal wat kosten vergt. Dit evenement wordt gefaseerd aan het Mikrocentrum overgedragen, waardoor de financiële omvang van de clusteractiviteiten in tijd wel gaat teruglopen (van 140.000 euro in 2010 tot nul euro in 2014).

Voor valorisatieactiviteiten wordt uitgegaan 0,6 miljoen euro. Hiervan zal 0,15 miljoen euro (2012 en 2014) worden ingezet voor de Valorisation Grant van STW. k€

2010

R&D Onderzoek projecten

4.750

Valorisatieplan

50

100

175

100

175

600

Beheer

100

125

125

150

100

600

Cluster Activiteiten

400

400

350

350

200

1.700

5.300

625

5.400

600

475

12.400

Totaal

2011

2012

2013

2014

4.750

Totaal

9.500


Hoewel dit IOP een relatief beperkt budget heeft ten opzichte van de totale R&Dinspanningen in het fotonicaveld, verwachten we door het creëren van samenhang en focus met dit programma een significante

bijdrage te leveren aan het gebruik van hoogwaardige fotonische kennis in het Nederlandse bedrijfsleven en de ontwikkeling van nieuwe commerciële activiteiten.


Dit is een publicatie van: Agentschap NL NL Innovatie Juliana van Stolberglaan 3 Postbus 93144 | 2509 AC Den Haag T 088 602 54 96 E [email protected] www.agentschapnl.nl/iopphotonicdevices © Agentschap NL | Januari 2010 Publicatie-nr. 3IPHD1003 Agentschap NL is een agentschap van het ministerie van Economische Zaken. Agentschap NL voert beleid uit voor diverse ministers. Als het gaat om duurzaamheid, innovatie en internationaal. Agentschap NL is hèt aanspreekpunt voor bedrijven, kennisinstellingen en overheden. Voor informatie en advies, financiering, netwerken en wet- en regelgeving. De divisie NL Innovatie biedt hulp bij het verwezenlijken van ambities en versterkt de concurrentiepositie van Nederland. Innovatiegerichte onderzoeksprogramma’s (IOP) stimuleren de interactie tussen onderzoekswereld en bedrijfsleven door: directe betrokkenheid van het bedrijfsleven bij de onderzoeksprojecten; kennisoverdracht en netwerkactiviteiten. Kennisinstellingen en bedrijven ontvangen subsidie voor het uitvoeren van de o nderzoeksprojecten. De dagelijkse leiding van een IOP is in handen van de voorzitter van de adviescommissie en de programmacoördinatoren.

IOP Photonic Devices Tweede Meerjarenplan. >>Als het gaat om innovatie

Recommend Documents