在一项关于光子学产业的研究中,国际光学工程学会(SPIE)曾得出一个结论:四个国家——中国、美国、德国和日本,生产了全球近75%的光子元件。而加拿大也凭借其深厚的研究与工业能力基础,在这一领域继续争夺全球市场份额。
加拿大领土广袤,地理面积为9,984,670平方公里,仅次于俄罗斯和南极洲。相比以“小而美”而叱咤超快激光技术产业的立陶宛而言,加拿大似乎在各种光子领域都很强大——无论是研究能力和基础设施,还是产业-学术集群活动等方面。
2022年3月,加拿大政府投资2.4亿加元(合1.87亿美元),以提振该国的半导体和光子学领域,希望借此提升其在全球市场上的地位。这成为其光子学发展的一个关键发展节点。
根据加拿大光子学协会(CPC),该国在这一领域拥有400多家公司,总共雇佣了2万多名员工,大约每年为该国创造46亿美元的收入。它在该领域的平均增长率为10%,其开发的产品有65%出口到全球市场。研究能力方面它也不甘示弱,十几家科研机构专注参与光子学研究。
在这个国家,光子学这个行业有着悠久的传统,也呈现出非常活跃的创业场景。
(图片来源:Canadian Photonics)
据以往资料统计整理显示,在过去的60年中,加拿大一直在全球光子学领域扮演着先驱者的角色。例如,Bell Northern Research在1976年安装了第一个光纤网络,从而在对光纤进行了十年研究的基础上取得了重大进展。这项研究后来催生了一个充满传奇色彩的分拆公司,并很快演变成电信业的全球参与者,它就是:北电网络公司(the Nortel Networks Corporation)。
北电网络堪称加拿大的“国宝级”企业——尽管在2009年开始的漫长破产过程中它被解散了,但其技术遗产和思维方式,仍然对加拿大的光电子行业生态产生着深远影响:如今,在加拿大的光电子行业中,可以看到许多植根于北电时代的的中小型企业(SMEs)的身影。
除了这些中小型企业,加拿大的光子学领域还得到了大学、研究机构、国内外供应商和合作伙伴公司的支持,形成了一个完整的生态系统。这个生态系统在魁北克和渥太华之间尤为活跃,并为加拿大的光子学研究和发展提供了强有力的支持。
安大略省以生物光子学而闻名,而魁北克省则以传感而闻名。渥太华地区,传统上是安大略省光电子产业的中心,是北电、JDS Uniphase、思科和阿尔卡特朗讯加拿大公司等知名通信企业的所在地。魁北克省的光电子产业主要是中小型企业,它们非常多样化,涵盖了许多应用领域。
充满活力的科学和创业场景
无论从哪个角度和层面去看,有一点是非常显而易见的——加拿大光电子产业不仅有着悠久的传统,它还坚定地着眼于未来。
事实上,加拿大人很早就已经把激光和光纤联系在一起。自20世纪60年代末以来,加拿大的研究和工业为基于光纤和激光的电信革命做出了重大贡献。值得一提的是,世界上第一台CO2激光器,也起源于加拿大的魁北克地区。20世纪60年代末,Jacques A. Beaulieu发明了在大气压下横向激发的高功率气体激光器——简称CO2 TEA激光器。这一发明不仅展示了加拿大在激光技术方面的领先地位,也为后来的光子学研究提供了重要的工具和平台。
在魁北克地区,光子学研究得到了广泛的关注和支持:加拿大国家光学研究所(INO)、拉瓦尔大学光学、光子和激光中心(COPL)、国防研究与发展中心(DRDC)和其他八所位于魁北克地区的大学都在进行光子学方面的研究。

加拿大的一些知名光电企业
OPTONIQUE集群
加拿大光子学制造中心(CPFC)
加拿大光子工业联盟(CPIC)
加拿大光子工业联盟(CPIC)是一个以商业为主导的光子交换组织,涵盖从研究人员到光子公司和最终用户的整个价值链。它的任务是为终端用户、光子产业、大学和机构提供网络,目标是通过光子学加速加拿大产业的发展。

加拿大的光学专业教育与技能培训
许多加拿大大学都设有光子学小组或中心。渥太华的阿尔冈昆学院提供文凭和学士学位课程,而拉瓦尔大学的学生可以获得生物光子学硕士学位。安大略省汉密尔顿市的麦克马斯特大学(McMaster University)有光子学应用工程学士学位,安大略省滑铁卢大学(University of Waterloo)为光子学专业人士提供教育证书。安大略省圣凯瑟琳的布洛克学院甚至提供激光研究生证书。

加拿大光子学人才技能聚类结果-树形图(图源:SPIE)
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