Den skotska optoindustrin har vuxit kraftigt och omsatte cirka två miljarder kronor förra året.

I Sverige vill vi gärna se de många nystartade företagen inom optoelektronik som ett tecken på att det är vårt land som är navet kring vilket den optoelektroniska utvecklingen snurrar. Men det finns fler kandidater. även Skottland aspirerar på att bli ett kraftcentrum för denna teknik, ett Opto Valley eller Opto Glen om man så vill.

- I flera decennier har universiteten här pumpat ut kompetenta ingenjörer och forskare inom optoområdet. Först under de senaste åren har industrin vuxit upp så att dessa människor slipper flytta härifrån, säger Ian Muirhead, chef för Terahertz Photonics, ett nystartat företag som snart ska ha ut sina första optokomponenter på marknaden.

4 000 anställda inom opto

Skotsk opto omfattar idag ett 70-tal företag och institutioner med totalt drygt 4 000 anställda. Dessa omsatte förra året drygt två miljarder kronor, en dubblering på fyra år. De senaste fem åren har 17 företag startats inom opto, varav fem kom igång förra året.

Påfallande många av företagen bygger på materialkunnande. Detta är oftast resultatet från lång tids forskning på universiteten. Ett dussin universitet kring Edinburgh och Glasgow pekas ut som nyckeln till det skotska optoundret, och som garant för fortsatt tillväxt. De tolv utexaminerar årligen mellan 500 och 600 ingenjörer med optoelektronisk kompetens. Fem av dem - Strathclyde, St Andrews, Heriot-Watt, Edinburgh och Glasgow University - står för påfallande många av avknoppningarna och nystarterna.

För några av företagen har det gått fort att växa. Ett exempel är Kymata, som startades 1998 och redan har 500 anställda och kontor i sex länder. Största produktlinjen hittills är en rad optiska multiplexerare och demultiplexerare för upp till 40 kanaler, som säljs under namnet AWG, Arrayed Waveguide Grating. Företaget samarbetar med IBM, och använder en processteknik därifrån kallad Sion eller siliconoxynitrid.

Framtidens teknik

Andra har ännu inte hunnit växa lika mycket. Terahertz Photonics, startat samtidigt med Kymata, har bara drygt 30 anställda. Men så jobbar de också med en teknik som ligger längre fram i tiden - produkter för rent optisk kommunikation. Tekniken kallas PLC, planar lightwave circuits, alltså plana ljusvågskretsar.

- Vi kommer att börja leverera de första PLC-komponenterna 2003, säger chefen Ian Muirhead.

Fram till dess ska man förfina både tillverkningsprocesserna och de ingående materialen. Och dessa kan företaget också tjäna pengar på.

- Vi jobbar med polymerer, med glas och med ytbehandling och säljer teknik här, säger Muirhead.

Bland annat har man tagit fram en metod att producera glas vid rumstemperatur och applicera detta glas på kisel. Tekniken kallas Solgel och bland intressenterna finns nyss nämnda Kymata. Men Terahertz ska också använda Solgel i egna produkter, såväl passiva ljusledare, dynamiska ljusledare som ändrar ljusets egenskaper och aktiva produkter som sänder ut ljus, förstärker det eller omvandlar det till elektriska signaler.

- Solgel är billigare och enklare än dagens metoder, som kemisk ångdeponering (CVD) eller flamhydrolys (FHD). Dessutom är processen mer miljövänlig. Och produkterna blir minst lika bra, säger Muirhead.

De första produkterna finns än så länge bara som tidiga prototyper. Men en multiplexerare, ett avstämbart filter och en optisk halvledarförstärkare finns i företagets planer.

- Vi är inte otåliga. Den här marknaden har bara börjat ta fart, säger han.

Världsmarknaden för DWDM- komponenter spås nå 250 miljarder kronor år 2004.

250 miljarder om tre år

Den analys han stöder sig på ger vid handen att marknaden för optokomponenter kommer att växa från 50 miljarder kronor förra året till 250 miljarder år 2004.

Siffrorna, från analysföretaget RHK, gäller komponenter för tät våglängdsmultiplexerad kommunikation (DWDM, dense wavelength division multiplex), en teknik där över hundra våglängdskanaler samlas i samma fiber. De flesta optoföretagen i Skottland sätter sin lit till RHKs analys, den citeras intensivt på företagens hemsidor och i deras bolagspresentationer.

Den svenska optoindustrin är så pass färsk, och "optocommunityn" är så liten att infrastrukturen i stor utsträckning utgörs av personliga kontakter mellan människorna på företagen.

De flesta svenska bolagen har ju sina rötter i Ericsson, forskningsinstitutet Acreo eller någon av de tekniska högskolorna i Stockholm, Lund eller Linköping.

I Skottland håller en mer formaliserad infrastruktur på att etableras. Bland annat finns en icke vinstdrivande tillverkningsanläggning, en fabb för optoteknik, kallad Compound Semiconductor Technologies, CST. Fabben startades som ett samarbete mellan universiteten i Glasgow och Strathclyde och har även fått stöd av skotska myndigheter och privat riskkapital.

- Vår uppgift är att göra det enklare för skotska forskare att kommersialisera sina forskningsresultat, förklarar Alastair Wilson, affärsansvarig på CST.

- De ska inte behöva skaffa fram alla pengar som behövs för att sätta upp en fabrik redan från början, utan ska kunna hyra in sig här i stället, säger han.

CST är i full färd med att kvalificera sina två första tillverkningslinor, för galliumarsenid och indiumfosfid. I samarbete med universiteten har man utvecklat över 40 egna processteg, och har ytterligare 30 på gång. Framöver ska man även installera utrustning för galliumnitrid.

- Indiumfosfid är helt klart i fokus. Vi tror att indiumfosfid har goda chanser att bli optovärldens svar på CMOS, säger Wilson.

Verksamheten är inte på något sätt begränsad till skotska företag. Och Alastair Wilson har satt ribban högt:

- Vi ska bli världens bästa kontraktstillverkare av halvledare för optoändamål, alltså det som kallas III-IV-material.

Två nystartade bolag har redan bokat in sig hos CST - Intense Photonics som ska göra pumplasrar och Kamelian som siktar på optiska förstärkare. även dessa båda bolag är tydliga exempel på den skotska trenden att med materialkunnande som grund ta fram komponenter för framtida optonät.

Kamelians specialitet är att integrera passiva vågledare med kundanpassade optoelektroniska kretsar. Resultatet ska bli en rad komponenter för optisk växling, förstärkning, våglängdsomvandling och signalgenerering. Hittills finns två produkter framme, en optisk förförstärkare som ökar känsligheten på mottagarsidan i optiska kommunikationssystem, samt en förstärkarmatris där åtta optiska kanaler kan förstärkas individuellt. Båda produkterna finns i versioner för hastigheter på 10 och 40 Gbit/s.

Laser, filter och förstärkare i ett

Intense Photonics jobbar med optiska komponenter där flera funktioner för optisk kommunikation samlas på samma chips. Exempelvis ska olika typer av lasrar kunna integreras med förstärkare, filter och växlar. Tekniken bygger i stor utsträckning på den forskning inom kvantbrunnsblandning (quantum well intermixing) som bedrivits på Glasgow University i över tio år. Den första produkten väntas till sommaren, en pumplaser för 980 nm med en uteffekt på 500 mW, vilket man hävdar är dubbelt så mycket som konkurrerande produkter.

Trots att flera av de skotska optoföretagen siktar på samma marknad som de svenska så verkar få i Skottland medvetna om de svenska framgångarna. I den mån man etablerat internationellt samarbete, alltså utanför Storbritannien, så har det varit med företag i USA, Holland eller Finland. Månne finns här utrymme för nätverksbyggande av mer social än teknisk karaktär.

Kamelian gör optiska förstärkare för hastigheter upp till 40 Gbit/s. Jobbar med att integrera passiva vågledare med optoelektronik i hybridmoduler. Siktar på att ta fram mängder av sådana moduler för optisk växling, förstärkning och våglängdsomvandling.
www.kamelian. co.uk

Intense Photonics arbetar på att förena lasrar och andra funktioner för optisk kommunikation på samma chips. Bygger på tio års forskning vid Glasgow University inom kvantbrunnsteknik. Första produkten, en stark pumplaser, väntas till sommaren.
www.intensephotonics.com

Photonic Materials gör kristaller för lasrar och tillämpningar, och siktar på att bli världsledande i denna nisch.
www.photonicmaterials.com

Compound Semiconductor Technology icke vinstdrivande fabb som tillverkar optokomponenter på uppdrag. Ska i höst kunna tillverka GaAs och InP på 2-, 3- och 4-tumsskivor i ett 300 m2 renrum. Klarar även test och kapsling. ägs av två universitet och har ett 20-tal anställda.
www.compoundsemi. co.uk

Kymata tillverkar optiska multiplexerare och demultiplexerare i volym med teknik utvecklad på IBM. Arbetar även med mikromekaniska system (MEMS) för optisk kommunikation. över 500 anställda och kontor i sex länder.
www.kymata.com

Terahertz Photonics utvecklar processteknik och produkter inom PLC, Planar Lightwave Circuits. Har tagit fram en metod för applicering av glas på kisel, kallad Solgel. Siktar på att ha en pilotlina klar och de första produkterna framme 2003. Drygt 30 anställda.
www.thzonline.com