מהי אופטואלקטרוניקה?
אופטואלקטרוניקה (Optoelectronics) היא ענף של אלקטרוניקה המתמקד במחקר וביישום של מכשירים אלקטרוניים המספקים,
מזהים ושולטים באור.
אופטואלקטרוניקה משלבת את עקרונות האופטיקה והאלקטרוניקה כדי לפתח מכשירים שיכולים לפלוט אור או להגיב אליו.
תחומי אופטואלקטרוניקה
להלן ההיבטים העיקריים של אופטואלקטרוניקה, כולל רכיבים ויישומים מרכזיים:
פליטת אור:
נוריות (דיודות פולטות אור): פולטות אור כאשר זרם חשמלי עובר דרכן.
משמשות בתצוגות, מחוונים ותאורה.
דיודות לייזר: פולטות אור קוהרנטי בשימוש בתקשורת אופטית, קוראי ברקוד ומצביעי לייזר.
זיהוי אור:
פוטודיודות: מכשירים מוליכים למחצה הממירים אור לזרם חשמלי.
משמשים בתאים סולאריים, מצלמות ותקשורת אופטית.
פוטוטרנזיסטורים: דומה לפוטודיודות אך עם יכולות הגברה, המשמש ביישומי זיהוי ומיתוג אור.
CCD (התקנים מצמדים לטעינה): משמשים בהדמיה דיגיטלית, כגון מצלמות וסורקים,
כדי ללכוד אור ולהמיר אותו לאותות אלקטרוניים.
תקשורת אופטית:
סיבים אופטיים: מעבירים אותות אור למרחקים ארוכים עם אובדן מינימלי,
בשימוש באינטרנט ובטלקומוניקציה במהירות גבוהה.
משדרים אופטואלקטרוניים: משדרים ומקלטים לתקשורת נתונים על סיבים אופטיים.
חישה אופטית:
LIDAR (זיהוי אור וטווחים): LIDAR משתמש בלייזרים למדידת מרחקים ויצירת מפות מפורטות,
בשימוש בכלי רכב אוטונומיים ובניטור סביבתי.
חיישני אינפרא אדום: זיהוי קרינת אינפרא אדום, בשימוש במכשירי ראיית לילה, הדמיה תרמית ושלטים רחוקים.
טכנולוגיות תצוגה:
OLED (דיודות פולטות אור אורגני): משמשות בתצוגות ברזולוציה גבוהה לסמארטפונים, טלוויזיות ומסכים.
LCD (תצוגת גביש נוזלי): משתמשת בגבישים נוזליים ובתאורה אחורית להצגת תמונות, בשימוש נפוץ במסכים.
אנרגיה סולארית:
תאים פוטו-וולטאיים: המרת אור שמש ישירות לחשמל, משמשים בפאנלים סולאריים לייצור אנרגיה מתחדשת.
יישומים רפואיים:
ניתוח לייזר: משתמש בלייזרים לחיתוך והסרה מדויקים של רקמות.
טומוגרפיה אופטית קוהרנטית (OCT): טכניקת הדמיה באמצעות גלי אור כדי ללכוד תמונות מפורטות של רקמות ביולוגיות,
המשמשת ברפואת עיניים.
יישומים תעשייתיים:
סורקי ברקוד: משתמשים בדיודות לייזר ובגלאי צילום כדי לקרוא ברקודים.
חיישנים אופטיים: נמצאים בתהליכי ייצור שונים לבקרת איכות ואוטומציה.
אבטחה ומעקב:
התקני ראיית לילה: שימוש באור אינפרא אדום ובחיישנים כדי לאפשר ראייה בתנאי תאורה חלשה.
סורקים ביומטריים: שימוש בחיישנים אופטיים לטביעות אצבע, רשתית וזיהוי פנים.
מחקר מדעי:
ספקטרוסקופיה: משתמשת באור כדי לנתח את הרכב החומרים.
מיקרוסקופיה: מיקרוסקופים אופטיים ואלקטרוניים להדמיה ברזולוציה גבוהה של עצמים קטנים.
אופטואלקטרוניקה היא תחום מגוון ומתקדם הממלא תפקיד מכריע בטכנולוגיה מודרנית בתעשיות שונות.
מיזמים בתחום אופטואלקטרוניקה
להלן כמה סטארט-אפים בולטים של אופטו-אלקטרוניקה שעושים התקדמות משמעותית בתחומים שונים:
ICON Photonics (צרפת)
סטארטאפ זה מפתח פתרונות תקשורת אופטית במהירות גבוהה.
החברה יצרה שכבה מונוליטית על-שבב המשפרת את הסבילות לאי-יישור אופטי, רעידות ושינויי טמפרטורה,
מה שמביא תועלת ליישומים בתחום טלקומוניקציה, תקשורת קוונטית וטכנולוגיית Li-Fi.
Adolite (ארה”ב)
מתמחה באופטיקה מובנית עבור טלקומוניקציה, התהליך הקנייני של Adolite מאפשר מהירויות העברת נתונים של עד 400 Gbps.
החברה שימושית במיוחד עבור מרכזי נתונים בקנה מידה גדול, המציעים שדרוגי תשתית אמינים ומהירים.
Transcelestial (סינגפור)
סטארטאפ זה עובד על רשת נתונים בחלל המשתמשת בתקשורת לייזר אלחוטית ברוחב פס גבוה במיוחד,
ומספקת פתרונות קישוריות בעלות נמוכה לתקשורת יבשתית ולווינית כאחד.
Tethir (בריטניה)
Tethir מתמקדת בתקשורת אלחוטית אופטית, מפתחת מקלטי משדר קומפקטיים המאפשרים תקשורת ברוחב פס גבוה.
הטכנולוגיה שימושית לאספקת קישוריות לאינטרנט ברכבות ובכלי רכב אוטונומיים.
Roshmere (ארה”ב)
מפתחת פתרונות הובלה אופטיים מהדור הבא תוך שימוש במקורות אור קוהרנטיים יציבים ביותר, מעגלים משולבים פוטוניים
ואלגוריתמים לעיבוד אותות דיגיטליים.
פתרונות אלה מיועדים למרכזי נתונים, רשתות מטרו ורשתות ארוכות טווח.
iPronics (ספרד)
iPronics היא חלוצה מערכות פוטוניות ניתנות לתכנות המשלבות חומרה אופטית עם תוכנה לביצוע פונקציות מרובות,
במטרה לחולל מהפכה בפוטוניקה משולבת.
LIGENTEC (שוויץ)
חברה זו מייצרת מעגלים משולבים פוטוניים (PIC) עבור AI, טכנולוגיות קוונטיות, LiDAR וחיישנים ביולוגיים.
טכנולוגיית הסיליקון ניטריד שלהם תומכת ביישומים שונים, ומאפשרת לחברות לייצר עיצובים משלהן.
Miraex (שוויץ)
סטארט-אפ שוויצרי נוסף, Miraex מפתחת פתרונות פוטוניים וקוונטיים, רשתות ומחשוב מהדור הבא.
היא מציעה פלטפורמת מלאה עבור חישה ויישומים קוונטיים באמצעות פוטונים.
