Draagbare en efficiënte breedbandlaser gaat innovatie stimuleren

Hoe zal nieuwe supercontinuüm generatietechnologie disruptie in een breed scala van markten teweegbrengen? In dit interview met zowel de CEO als de CTO van start-up SuperLight Photonics ontdekken we hoe hun product velden als Spectroscopie, Bio-Medical Imaging, Hyperspectrometrie en vele anderen zal beïnvloeden. Hun innovatieve product is een klein, lichtgewicht en draagbaar alternatief voor de omvangrijke, energieverslindende en dure breedbandlasers en is, eenvoudig gezegd, een superieure ‘lichtbron’. In dit artikel ontdekken we waarom hun technologie toepassingen in industriële en medische beeldvorming, detectie, meting en spectrometrie zal revolutioneren.

'Laat me snel het idee van SuperLight Photonics uitleggen. Het is eenvoudig als je het verschil begrijpt tussen zwart-wit en kleurentelevisie. Weten hoe groot de verandering was van zwart-wit naar kleur, helpt je te begrijpen hoe baanbrekend Haider's uitvinding zal zijn voor de lasermarkt.' - Cees Links, CEO van SuperLight Photonics

Innovatieve benadering van supercontinuümgeneratie

Links verwijst naar Haider Zia, CTO van SuperLight Photonics, die het inzicht had dat leidde tot de oprichting van het bedrijf in november 2022. Als postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit Twente had Zia een uniek inzicht dat leidde tot de ontwikkeling van een laagvermogen supercontinuümlaser:

'Mijn PhD was in niet-lineaire fysica, en tijdens mijn onderzoek concentreerde ik me op het werken met fiberlasers en het uitvoeren van niet-lineaire simulaties in supercontinuümgeneratie. Dit omvatte het onderzoeken van optische ‘rogue waves’, ‘shock formations’ en hun rol in het drijven van het supercontinuüm. Het genereren van een supercontinuüm is uitdagend; het vereist de combinatie van verschillende technologieën en een aanzienlijke hoeveelheid energie, hoewel het proces bekend is. Echter, op een dag, tijdens een treinrit naar Hamburg, begon ik na te denken over een andere aanpak: Hoe kan ik een supercontinuüm genereren zonder te vertrouwen op conventionele technologie?

Het was een gedachte-experiment, maar ik eindigde met een belangrijk inzicht: we zouden in staat moeten zijn om technologie te ontwikkelen die veel minder energie vereist en een veel kleinere voetafdruk heeft. In plaats van, in wezen, een doos van 10 tot 30 kilogram, konden we iets bouwen dat minder dan een kilo weegt en op batterijen kan draaien. En de kwaliteit van het spectrum zou superieur zijn aan alles wat er voorheen beschikbaar was.

Na dat inzicht, heb ik natuurlijk het harde werk gedaan om het idee te implementeren. Het bedenken van de analytische uitdrukkingen en de wiskundige bewijzen voordat ik overging op simulaties en uiteindelijk het experimentele systeem om het aan de wereld te bewijzen. Ik begon met kant-en-klare fiberlasers die niet gebruikt konden worden om een supercontinuüm te genereren met conventionele methoden en toonde aan dat ik het kon. En niet alleen dat, het genereerde een spectrum dat niet alleen zeer ongebruikelijk was voor deze lasers, maar een goed spectrum dat kon concurreren met de meer exotische fotonicakristalfibers of sterk niet-lineaire fibers. Deze resultaten werden gepubliceerd in een high-end tijdschrift en stelden ons in staat om financiering van de Nederlandse overheid te ontvangen om het concept verder te ontwikkelen en te bewijzen en uiteindelijk het patent te krijgen."

Disruptie

'Wat is het addertje onder het gras?' roept Links uit. 'Dat is de vraag die mensen ons vaak stellen. Als het kleiner is, minder energie gebruikt en een beter spectrum genereert dan traditionele oplossingen, moet er toch ook een nadeel zijn, toch? Maar het gekke is, dat is er niet. Dat is waarom deze technologie zo disruptief is - het is een enorme sprong voorwaarts ten opzichte van andere methoden."

Cees Links, een doorgewinterde technologie-expert en een van de 'vaders van WiFi,' werkte in 1999 direct samen met Steve Jobs bij Apple Computer aan een deal. Deze samenwerking wakkerde de groei van de draadloze LAN-industrie aan. Investeerders in SuperLight Photonics introduceerden Links aan Zia, die snel het potentieel van de nieuwe technologie herkende. Overtuigd van de disruptieve aard accepteerde hij gretig de rol van CEO.

'Zoals ik eerder zei, als je eenmaal van zwart-wit naar kleur gaat, wil niemand meer terug. En dat is wat deze technologie voor mensen zal doen. Net zoals wat er met WiFi gebeurde toen iedereen zei ‘waarom hebben we draadloos nodig?’, deze technologie is net zo ontwrichtend en ons team zal waarschijnlijk dezelfde uitdagingen tegenkomen die we destijds hadden. Onze taak is om de markt te overtuigen dat de dagen van zwart-wit televisie voorbij zijn.'

Toepassingen

De schaalbare, efficiënte platformtechnologie van SuperLight Photonics vormt de basis voor het creëren van een breed scala aan fotonische toepassingen. In ons gesprek somt Links verschillende mogelijkheden op waar hun technologie een enorme impact kan hebben:

“Optische coherentietomografie (OCT) voor bijvoorbeeld endoscopie, zou enorm profiteren van onze technologie. Hier zou je letterlijk van zwart-wit naar kleur gaan en het zou helpen bij het nauwkeurig identificeren en beoordelen van een tumor. Het apparaat wordt veel gebruiksvriendelijker (draagbaar), en het interpreteren van de resultaten is gemakkelijker vanwege de rijkere informatie die uit de procedure wordt verkregen.

Spectroscopie is een ander gebied dat rijp is voor innovatie met ons platform. Het heeft een breed spectrum aan toepassingen, van gasdetectie tot geneesmiddelenidentificatie. Hyperspectrometrie is nog een ander veld waar ons product snel en effectief de kwaliteit van materialen of de output van een productieproces kan bepalen.

Er zijn talloze velden die kunnen profiteren van onze technologie. Onze uitdaging is om bedrijven te helpen hun potentieel te herkennen. Net zoals Haider zich afvroeg: 'Wat als we op een nieuwe manier een supercontinuüm konden genereren?', hebben we mensen nodig die de mogelijkheden voorstellen. Wat als hun toepassingen draagbaar gemaakt konden worden? Wat zou de impact zijn als we van smalband- naar breedbandlasers zouden overschakelen, van zwart-wit naar kleurenzicht in onze processen?'”

Waarop Zia toevoegt:

“Naast het op de markt brengen van ons product, werken we ook aan het uitbreiden van het spectrum van ons platform. Momenteel richten we ons op nabij-infrarood, maar de technologie kan net zo gemakkelijk het zichtbare of het verre-infraroodspectrum genereren. En met het steeds groter wordende aantal toepassingen dat met het zichtbare spectrum werkt, zal dat de deur openen voor veel meer mogelijkheden."

Missie van SuperLight Photonics

Waarom besloot Haider Zia om van academisch onderzoek over te stappen naar ondernemerschap? De ambitieuze wetenschapper heeft een duidelijk doel voor ogen met zijn technologie en de impact ervan op de wereld:

"Tijdens mijn onderzoek raakte ik in feite zo geïnvesteerd in de technologie zelf dat ik dit wilde doorzetten en impact wilde hebben op het dagelijks leven van mensen. Als mijn technologie terechtkomt in een draagbaar apparaat dat kanker efficiënter detecteert of wordt gebruikt om snel en nauwkeurig illegale stoffen te detecteren, zodat deze van de straat kunnen worden gehaald, dan heb ik mijn doel bereikt. Sommigen zien het misschien als naïef, maar het is wat mij dreef om door te gaan in de ondernemersgeest ervan. En pas als het volledig ontwikkeld is, ga ik verder met het volgende idee, hopelijk ook iets dat anderen ten goede komt."

Geïntrigeerd door het product en de technologie van SuperLight Photonics, of benieuwd hoe je het kunt integreren in jouw toepassing? Laser 2000 Benelux bood aan om een van de verkooppartners te zijn en vertelt graag meer over de mogelijkheden of helpt bij het zetten van de eerste stappen. Neem contact met ons op via pkramer@laser2000.nl of bel +31-297-266191 voor meer informatie.