Effect Photonics

Tien jaar ondernemen in de fotonica: ‘Als wij succesvol zijn, komt een heel groot deel van deze technologie straks uit Nederland’

Toevoegen aan mijn verslag

SDG 's:

Brabantse bedrijven en kennisinstellingen lopen voorop bij de ontwikkeling van geïntegreerde fotonica. Een goed voorbeeld is EFFECT Photonics. De voormalige TU/e spin-off haalde vorig jaar een miljoeneninvestering op bij onder andere Innovation Industries en bestaande aandeelhouder BOM Brabant Ventures. Na bijna tien jaar ontwikkeling is het Eindhovense bedrijf klaar voor zijn eerste productlancering. Oprichter en CTO Boudewijn Docter vertelt over de vernieuwende technologie van EFFECT en blikt terug op de grootste uitdagingen die het bedrijf onderweg tegenkwam.

SDG 7: betaalbare en duurzame energie
  • reductie energiegebruik: 80-90%

SDG 8: eerlijk werk en economische groei
  • delta FTE aan het werk: van 100 eind 2018 naar 130 in 2019

  • investeringen: € 10-15 miljoen per jaar aan R&D uitgaven (incl. salarissen)

SDG 9: industrie innovatie en infrastructuur
  • Aantal geregistreerde patenten: 8

Dit jaar lanceert EFFECT zijn eerste product. Wat maken jullie precies?

“Wij ontwikkelen microchips die werken met lichtbundels in plaats van elektriciteit. Daarmee richten we ons primair op de telecommunicatiesector, waar glasvezeltechnologie al langer in gebruik is. Ons eerste product is een zogeheten optische transceiver. Dat is een klein doosje dat data kan zenden en ontvangen. Hiermee kunnen netwerkbouwers zoals Ericsson en Nokia mobiele zendmasten met centrales verbinden, waardoor eindgebruikers bijvoorbeeld kunnen gamen of Netflix kijken.”

Wat is de toegevoegde waarde van jullie technologie?

“Het internetverkeer tussen continenten loopt via enorme kabels die op de bodem van de oceaan liggen. Je kunt je voorstellen dat het leggen van zo’n kabel enorm duur is; je legt er niet zomaar één bij. Daarom moet de capaciteit van de verbinding optimaal worden benut. Aan beide kanten van de oceaan staan zeer kostbare installaties met allerlei optische componenten, die het bijvoorbeeld mogelijk maken om data te verpakken in verschillende kleuren licht. Daardoor kun je over dezelfde verbinding veel meer data versturen. Dankzij fotonische integratie kunnen wij al deze functies in één chip bakken, waardoor deze technologie ook voor kortere afstanden betaalbaar wordt.”

Wat hebben jullie klanten daaraan?

“Eindgebruikers verwachten dat hun internetsnelheid elk jaar stijgt zonder dat ze daar extra voor hoeven te betalen. Als een mobiele operator van 4G naar 5G gaat, wil zo’n bedrijf niet gelijk nieuwe netwerkverbindingen te hoeven aanleggen. Onze chiptechnologie zorgt ervoor dat ze hun bestaande zendmasten en centrales zonder grote netwerkinvesteringen kunnen upgraden en optimaliseren. Bovendien zijn onze chips veel energiezuiniger dan de bestaande technologie, waardoor ze een sleutelrol kunnen spelen in de groei van het wereldwijde dataverkeer.”

Wat is de relatie tussen energiebesparing en de groei van het dataverkeer?

“Datacenters hebben veel elektriciteit en koeling nodig en zijn daardoor nu al goed voor wel 10% van ons totale energieverbruik. Als je bedenkt dat het dataverkeer jaarlijks met 50% toeneemt, dan komen we binnen no time energie te kort om de datacenters te laten draaien. Geïntegreerde fotonische chips zijn niet alleen zuiniger, maar genereren ook minder warmte. Daardoor heb je minder koeling nodig, wat leidt tot een aanzienlijk lager energieverbruik per gigabyte.”

Wat kun je nog meer met geïntegreerde fotonica?

“Overal waar je data moet transporteren of nauwkeurig moet meten, ligt een kans voor fotonica. Ik verwacht dat de technologie eerst grootschalig zal worden toegepast in de telecomsector, en daarna ga je heel veel spin-off zien in bijvoorbeeld de medische technologie en de luchtvaart. Wij richten ons voorlopig op telecom, maar in de toekomst sluit ik uitbreiding naar andere markten zeker niet uit.”

Van idee tot marktlancering in de fotonica

Na bijna tien jaar ontwikkeling brengt EFFECT in 2019 zijn eerste product op de markt. CTO Boudewijn Docter blikt terug op de grootste uitdagingen die het bedrijf sinds de oprichting in 2010 tegenkwam.

  • ’Er waren geen fotonicabedrijven, dus ik begon er zelf maar een’

    “Ik ben de fotonica ingerold, omdat ik naast mijn studie aan de UT in Enschede bij een bedrijfje werkte dat ontwerpsoftware voor optische chips maakte. Op een gegeven moest meer dan de helft van de medewerkers eruit en ik was er één van. Het liefst was ik daarna gewoon weer bij een fotonicabedrijf aan de slag gegaan, maar er gebeurde op dat gebied nog niet zoveel in Nederland. Toen ben ik op de TU/e in een promotieonderzoek rond fotonica terechtgekomen, waardoor ik er in ieder geval mee verder kon.

    Na mijn promotie had ik zoiets van: hoe het kan nou dat er in Nederland op industrieel gebied zo weinig met deze technologie wordt gedaan? Jan-Hein van Twist van het Technology Transfer Office zei gelijk: ‘ga maar kijken wat er kan’. Dus toen ben ik samen met Tim Koene gestart. Vrij snel daarna zijn we op zoek gegaan naar commerciële expertise en zo vonden we James Regan, die sinds 2012 onze CEO is.”

  • ‘Voordat je een werkend prototype hebt, ben je veel tijd en geld verder’

    “De geïntegreerde fotonica is heel kapitaalintensief. Klanten willen zien dat de chip werkt, maar dat is zonder financiering moeilijk te realiseren. Voordat je een werkend prototype hebt, ben je heel veel tijd en geld verder. Tegelijkertijd willen mogelijke investeerders weten wie je klanten zijn en wat hun commitment is. Dat was de kip-ei-situatie waar we in het begin mee te maken hadden.

    Dat veranderde toen we bij Google op bezoek gingen. Via mijn promotieonderzoek kende ik iemand op het hoofdkantoor in de VS, waar we in 2011 een half uur op de koffie mochten komen. Na afloop dachten we: ‘yeah, right, Google als eerste klant, daar horen we niets meer van.’ Maar een week later kregen we opeens een mail met de vraag wanneer ze ons projectvoorstel konden verwachten. Uiteindelijk is dat project niet van de grond gekomen, maar het heeft wel superveel verschil gemaakt. Zo kregen we dankzij de interesse van Google een lening van Bright Move, waarmee we onze eerste chips konden maken.”

  • ‘Je mist snel de boot’

    “In het begin overwogen we nog om technologie voor de medische sector of de luchtvaart te ontwikkelen, maar door de contacten met Google wisten we dat de klantvraag vanuit de telecomsector de meeste urgentie had. Dat werd onze focus. De ontwikkelingen in deze sector volgen elkaar razendsnel op. Je mist snel de boot. Producten die nu relevant zijn, zijn over twee jaar al achterhaald.

    Van het begin af aan werken wij met een platformtechnologie, die voor meerdere producten relevant kan zijn. Hierdoor kunnen we indien nodig snel overschakelen naar een ander product. Aanvankelijk werkten we aan een transceiver om datacenters met elkaar te verbinden, maar die markt is inmiddels overgeschakeld naar een ander type technologie. Daarom zijn we verder opgeschoven naar de eindgebruiker en lanceren we dit jaar onze transceiver voor zendmasten en datacenters.”

  • ‘Faciliteiten zijn cruciaal’

    “Een potentiële klant wil zien hoe je gaat opschalen. Als je op dat moment je hele technologie nog moet verplaatsen naar een andere fabriek, dan gaat dat veel tijd en geld kosten. Het is dus fijn als je je prototypes kunt maken in een faciliteit waar je ook de serieproductie kunt starten. Dat hadden we in het begin nog niet, dat was een bottleneck. Tegenwoordig werken we met Smart Photonics, die hier in Eindhoven een eerste validatie kunnen doen en ook plannen hebben om hoge volumes te maken.

    Het Brabantse ecosysteem was voor ons sowieso heel belangrijk om te kunnen starten. Onze eerste chip maakten we zelf in het NanoLab van de TU/e en we hadden ook toegang tot de meetfaciliteiten van de universiteit, waardoor we zonder eigen meetlab toch resultaten konden laten zien. De komende jaren verwachten we veel van PhotonDelta [zie kader], dat er onder andere voor moet zorgen dat de universiteit en het NanoLab kunnen blijven investeren in faciliteiten die ook voor bedrijven toegankelijk zijn.”

  • The war for talent

    “Als je alleen een chip kunt maken, ga je het in de geïntegreerde fotonica niet redden. Je hebt ook kennis nodig van ontwerp, fabricage, elektronica en de toepassing. Die complexiteit zorgt ervoor dat we voortdurend zeer hoogwaardig personeel zoeken, dat wij zo lang mogelijk aan ons proberen te binden.

    Ook daarbij helpt het dat we in Brabant zitten. We hebben hier een goede talentpool, en dankzij de aanwezigheid van ASML, Philips, NXP en FEI kunnen we makkelijker buitenlands talent aantrekken. Als het bij ons niets wordt, zijn er genoeg andere opties en hoeven ze niet gelijk te verhuizen. Zelf zullen wij hier ook niet snel weggaan, want al onze kennis zit hier. Op dit moment zitten we in Brabant met zo’n 65 mensen; over vijf jaar verwacht ik dat we hier zijn gegroeid tot 200 tot 300 medewerkers. De fotonica heeft een enorme potentie. En als wij succesvol zijn, komt straks een heel groot deel van die technologie uit Nederland.”

    • Boudewijn Docter over de toekomstige potentie van de technologie [podcast]

De belofte van geïntegreerde fotonica

Geïntegreerde fotonicachips gebruiken lichtdeeltjes (fotonen) in plaats van elektrische signalen. Daardoor zijn ze nauwkeuriger, sneller, zuiniger en betrouwbaarder dan conventionele chips in het verzenden van grote hoeveelheden data en het nauwkeurig meten van bijvoorbeeld temperatuur, druk, afstand of verplaatsing. De toepassingsmogelijkheden van deze technologie zijn oneindig: van goedkopere en zuinigere datacentra tot zelfrijdende voertuigen, sensoren om vervormingen in vliegtuigvleugels te meten en betaalbare en compacte medische scanners.

Om de ontwikkeling van deze veelbelovende technologie te versnellen, ondersteunt de BOM innovatieve bedrijven als EFFECT al jaren rechtstreeks met kennis, kunde en kapitaal. Daarnaast leveren we via innovatieprojecten een bijdrage aan een ecosysteem waarin nieuwe bedrijvigheid beter kan gedijen.

Dat doen we onder andere via PhotonDelta. In 2018 haalde dit platform € 236 miljoen op bij het Rijk, een aantal provincies, bedrijven en kennisinstellingen. PhotonDelta wil ervoor zorgen dat Nederlandse pioniers hun technologische voorsprong in geïntegreerde fotonica omzetten in bedrijvigheid, zodat ze zich daadwerkelijk kunnen ontwikkelen tot wereldspelers. Dat moet voor 2026 leiden tot een ecosysteem van meer dan 25 bedrijven, die gezamenlijk goed zijn voor € 1 miljard omzet en vierduizend banen.

Meer weten?

Neem contact op met Gert-Jan Vaessen, manager BOM Brabant Ventures.