Chalcogenidglas-fotonik år 2025: Transformera infraröda tillämpningar och driva nästa våg av fotoniska enheter. Utforska de marknadskrafter, genombrottsteknologier och strategiska perspektiv som formar branschens framtid.

• Sammanfattning: Nyckeltrender och 2025 års marknadsöversikt
• Marknadsstorlek, tillväxttakt och prognoser för 2025–2030
• Kärnapplikationer: Infraröd avkänning, avbildning och mer
• Teknologiska innovationer: Material, tillverkning och integration
• Konkurrenslandskap: Ledande aktörer och strategiska rörelser
• Utveckling av leverantörskedjor och tillverkning
• Framväxande marknader och regionala möjligheter
• Utmaningar: Materialbegränsningar, skalbarhet och kostnad
• Regulatoriska standarder och branschinitiativ
• Framtidsutsikter: Störande trender och långsiktiga prognoser
• Källor & Referenser

Sammanfattning: Nyckeltrender och 2025 års marknadsöversikt

Chalcogenidglas-fotonik förväntas göra stora framsteg år 2025, drivet av materialets unika infraröda (IR) transparens, höga brytningsindex och icke-linjära optiska egenskaper. Dessa egenskaper utnyttjas alltmer i tillämpningar som sträcker sig över telekommunikation, avkänning, försvar och framväxande kvantteknologier. Den globala marknaden ser en ökning av efterfrågan på chalcogenidbaserade komponenter, särskilt inom mid-infraröd (mid-IR) fotonik, där traditionella kiseldioxidbaserade material brister.

Nyckelaktörer inom branschen som SCHOTT AG och Amorphous Materials Inc. fortsätter att utöka sina portföljer av chalcogenidglas, och tillhandahåller massmaterial, fibrer och precisionsoptik för IR-avbildning, spektroskopi och lasersystem. SCHOTT AG har tydligt investerat i att öka produktionen av IR-genomträngande chalcogenidglas, med fokus på både försvars- och industriella marknader. Samtidigt förblir Amorphous Materials Inc. en viktig leverantör av specialchalcogenidglas för skräddarsydda optiska komponenter, vilket stödjer snabb prototypering och tillverkning i låg volym för forsknings- och kommersiella kunder.

År 2025 accelererar integrationen av chalcogenidglas i fotoniska integrerade kretsar (PICs), med företag som LioniX International och Leonardo S.p.A. som utforskar deras användning i nästa generations sensorer och on-chip ljuskällor. Dessa insatser stöds av pågående samarbeten med forskningsinstitut och statliga myndigheter, som syftar till att övervinna tillverkningsutmaningar och förbättra enhetsens pålitlighet. Adoptionskurvan för chalcogenidglasfibrer inom mid-IR laserleverans och miljövervakning ökar också, med Leonardo S.p.A. som aktivt utvecklar fiberbaserade lösningar för flyg- och säkerhetsapplikationer.

Ser vi framåt, förblir utsikterna för chalcogenidglas-fotonik robusta. Sektorn förväntas dra nytta av ökad investering i kvantfotonik, där de icke-linjära egenskaperna hos chalcogenidmaterial möjliggör effektiv fotongenerering och manipulation. Dessutom är strävan efter avancerade medicinska diagnoser och miljöavkänning troligt att driva ytterligare innovationer inom chalcogenidbaserade IR-komponenter. När tillverkningsprocesserna mognar och leverantörskedjorna stabiliseras, är branschen redo att leverera mer kostnadseffektiva och skalbara lösningar, vilket positionerar chalcogenidglas-fotonik som en hörnsten i framtida fotoniska teknologier.

Marknadsstorlek, tillväxttakt och prognoser för 2025–2030

Chalcogenidglas-fotoniksektorn står inför betydande tillväxt mellan 2025 och 2030, drivet av utvidgade tillämpningar inom infraröd (IR) optik, fiberlasrar, avkänning och nästa generations kommunikation. Chalcogenidglas, som huvudsakligen består av svavel, selen eller tellur, är värderat för sin breda IR-transparens, höga brytningsindex och icke-linjära optiska egenskaper. Dessa egenskaper gör dem oumbärliga inom områden som termisk avbildning, miljövervakning och mid-infraröd fotonik.

Från och med 2025 uppskattas den globala marknaden för chalcogenidglas-fotonik ligga i det låga hundratals miljoner USD, med en årlig tillväxttakt (CAGR) beräknad till hög en siffra till låg dubbelsiffra fram till 2030. Denna tillväxt stöds av den ökande efterfrågan på IR-optik inom försvar, fordonssektorn (speciellt för LiDAR och nattsyn) och medicinska diagnoser. Spridningen av mid-IR fotoniska integrerade kretsar och fiberbaserade enheter accelererar också adoptionen.

Nyckelaktörer inom branschen inkluderar SCHOTT AG, ett tyskt multinationellt företag som är erkänt för sina avancerade specialglas och chalcogenidmaterial, och Amorphous Materials Inc., ett USA-baserat företag specialiserat på chalcogenidglasplåtar och IR-optik. Oxford Instruments är också aktiv inom sektorn och tillhandahåller möjliggörande teknologier för chalcogenidglas tillverkning och enhetsintegration. I Asien är HOYA Corporation en framträdande leverantör av specialoptiska material, inklusive chalcogenidglas för IR-applikationer.

De senaste åren har vi sett ökad investering i skalbar tillverkning och precisionsbearbetning av chalcogenidglas, med företag som SCHOTT AG som expanderar sin IR-glasportfölj för att möta den växande efterfrågan från försvars- och industrisektorer. Utvecklingen av chalcogenidglasfibrer för mid-IR-överföring är en annan tillväxtväg, med applikationer inom spektroskopi, kemisk avkänning och medicinska diagnoser. Integration av chalcogenidmaterial i fotoniska integrerade kretsar förväntas ytterligare expandera den adresserbara marknaden, särskilt när kisel-fotonik plattformar når sina begränsningar inom mid-IR-området.

Ser vi fram emot 2030, förväntas chalcogenidglas-fotonikmarknaden dra nytta av fortsatta framsteg inom materialrenhet, fiberdragningstekniker och hybridintegration med halvvärdeplattformar. Sektorens utsikter förblir robusta, med stadig efterfrågan från försvar, fordonsindustri och livsvetenskaper, liksom framväxande möjligheter inom kvantfotonik och miljöavkänning. Strategiska partnerskap mellan materialleverantörer, enhetstillverkare och systemintegratörer kommer att vara avgörande för att skala produktionen och påskynda innovationen.

Kärnapplikationer: Infraröd avkänning, avbildning och mer

Chalcogenidglas-fotonik står inför betydande framsteg år 2025 och de kommande åren, särskilt inom områdena infraröd (IR) avkänning, avbildning och framväxande applikationer. Chalcogenidglas, som huvudsakligen består av svavel, selen eller tellur, är särskilt lämpade för fotoniska enheter som fungerar inom mid- och långvågig infraröd (MWIR och LWIR) spektrala regioner, där traditionell kiseldioxidbaserad optik är ogenomskinlig. Denna egenskap ligger till grund för deras växande adoption inom avgörande sektorer som försvar, miljövervakning, medicinska diagnoser och industriell processkontroll.

Ett kärnområde är IR-avkänning och avbildning. Chalcogenidglasfibrer och linser integreras alltmer i termiska kameror, nattsystem och gasdetekteringsenheter. Till exempel fortsätter SCHOTT AG, en global ledare inom specialglas, att utöka sitt sortiment av chalcogenidglasprodukter för IR-optik, vilket stöder både försvar och civila marknader. Deras IRG-serie glas används ofta i termisk avbildning och spektroskopi och erbjuder hög transmission i intervallet 2–12 μm med robust miljömässig hållbarhet.

En annan stor aktör, Amorphous Materials Inc., specialiserar sig på chalcogenidglasplåtar och precisionsoptik, och tillhandahåller komponenter för IR-sensorer och avbildningssystem. Deras material är skräddarsydda för högpresterande tillämpningar, inklusive hyperspektral avbildning och icke-kontakt temperaturmätning, vilket förväntas öka i efterfrågan när automatisering och smarta avkänningar sprider sig inom industrier.

Inom medicin möjliggör chalcogenidglasfibrer minimalt invasiv diagnostik genom IR-endoskopi och vävnadsanalys. Företag som Leonardo Cristalli avancerar tillverkningen av chalcogenidfiberoptik för biomedicinsk avbildning, vilket utnyttjar glasens biokompatibilitet och breda IR-transparens. Detta förväntas underlätta nya diagnostiska metoder, särskilt inom tidig cancerupptäckning och metabol övervakning.

Ser vi bortom traditionell avbildning, förväntas chalcogenidfotonik spela en avgörande roll i integrerade fotoniska kretsar för IR-kommunikation och kvantteknologier. De unika icke-linjära optiska egenskaperna hos chalcogenidglas gör dem attraktiva för on-chip frekvensomvandling och superkontinuerlig generation, med forskning och prototyper på flera industriella och akademiska centra. Företag som Corning Incorporated utforskar chalcogenidbaserade lösningar för nästa generations fotoniska enheter, som syftar till att möta det växande behovet av kompakta, högpresterande IR-komponenter.

I takt med att marknaden för IR-avkänning och avbildning expanderar, drivet av säkerhets-, miljö- och hälsokrav, förväntas chalcogenidglas-fotonik se robust tillväxt och diversifiering fram till 2025 och därefter. Fortsatta investeringar i materialförbättring, skalbar tillverkning och enhetsintegration kommer ytterligare att befästa dess roll i kärnan av avancerad fotonisk teknik.

Teknologiska innovationer: Material, tillverkning och integration

Chalcogenidglas-fotonik upplever en våg av innovation inom materialteknik, tillverkningstekniker och enhetsintegration när branschen går mot 2025. Chalcogenidglas, som huvudsakligen består av svavel, selen eller tellur kombinerat med element som arsenik eller germanium, är värderade för sin breda infraröda (IR) transparens, höga brytningsindex och starka icke-linjära optiska egenskaper. Dessa egenskaper gör dem oumbärliga för tillämpningar inom mid-infraröd (mid-IR) fotonik, avkänning och nästa generations optiska kommunikationer.

Nya framsteg inom materialrenhet och kompositionskontroll möjliggör produktion av chalcogenidglas med minskade optiska förluster och förbättrad stabilitet. Företag som SCHOTT AG och Amorphous Materials Inc. ligger i framkant och tillhandahåller högkvalitativa chalcogenidglas-material för både mass- och fiberapplikationer. SCHOTT AG har utvidgat sin portfölj till att inkludera glas optimerade för laser kraftöverföring och IR-avbildning, medan Amorphous Materials Inc. specialiserar sig på skräddarsydda glaskompositioner för spektroskopi och sensor marknader.

Inom tillverkningsområdet vittnar branschen om mognaden av precissionstekniker som ultrakort laserinskrivning, kemisk ångdeponering och avancerad formning. Dessa metoder möjliggör skapandet av komplexa fotoniska strukturer—vågledare, mikroresonatorer och fotoniska integrerade kretsar (PICs)—med sub-mikron noggrannhet. Leonardo DRS och IRflex Corporation är anmärkningsvärda för sitt arbete inom dragning av chalcogenidfibrer och special IR-fiberkomponenter, som stöder tillämpningar inom försvar, medicinska diagnoser och miljövervakning.

Integrationen av chalcogenidglas-fotonik med kisel och andra halvvärdarplattformar är en viktig trend för 2025 och framåt. Hybridintegrationsstrategier utvecklas för att kombinera de icke-linjära och IR-funktioner hos chalcogenidglas med skalbarheten av kisel-fotonik. Detta förväntas påskynda implementeringen av mid-IR fotoniska chip för kemisk avkänning, fri-rums kommunikation och kvantfotonik. Företag som Leonardo DRS och SCHOTT AG investerar i forskningspartnerskap och pilotproduktionslinjer för att ta itu med dessa integrationsutmaningar.

Ser vi framåt, är utsikterna för chalcogenidglas-fotonik robusta. Konvergensen av förbättrad materialkvalitet, skalbar tillverkning och avancerad integration positionerar chalcogenidbaserade enheter som avgörande möjliggörare för framväxande marknader inom miljöavkänning, medicinska diagnoser och säkra kommunikationer. När branschledare fortsätter att finslipa sina processer och utöka sina produktutbud, förväntas de kommande åren se bredare kommersialisering och adoption av chalcogenidfototiska teknologier.

Konkurrenslandskap: Ledande aktörer och strategiska rörelser

Konkurrenslandskapet för chalcogenidglas-fotonik år 2025 präglas av en blandning av etablerade specialglasproducenter, innovativa startups och vertikalt integrerade fotoniska företag. Sektorn upplever ökad aktivitet i takt med att efterfrågan på mid-infraröda (mid-IR) fotoniska komponenter växer i tillämpningar som avkänning, medicinska diagnoser, försvar och nästa generations telekommunikation.

En nyckelaktör inom detta område är SCHOTT AG, en global ledare inom specialglas, som fortsätter att expandera sin chalcogenidglas portfölj för infraröd optik. SCHOTT:s IRG-serie chalcogenidglas används ofta inom termisk avbildning och spektroskopi, och företaget har nyligen investerat i att öka produktionskapaciteten för att möta den ökande efterfrågan från försvars- och industriella sektorer. En annan stor tillverkare, Amorphous Materials Inc., specialiserar sig på chalcogenidglasplåtar och precisionsoptik, som levererar till OEM:er inom fotonik- och sensor marknaderna. Deras fokus på högrenhetsmaterial och skräddarsydda kompositioner positionerar dem som en föredragen leverantör för avancerad fotonisk integration.

I Asien och Stillahavsområdet är HOYA Corporation anmärkningsvärd för sin forskning och utveckling inom specialglas, inklusive chalcogenidmaterial för IR-applikationer. HOYA:s pågående investeringar i forskning och utveckling samt tillverkningsinfrastruktur syftar till att få en större marknadsandel av den växande marknaden för IR-fotonik, särskilt inom fordons- och miljövervakning.

Emerging companies shaping the competitive dynamics are also prominent. IRphotonics focuses on chalcogenid fiber and waveguide solutions, targeting medical laser delivery and industrial sensing. Their proprietary fiber-drawing techniques and material engineering are enabling new device architectures for mid-IR photonics. Meanwhile, LumiSpot Tech in China is rapidly scaling its chalcogenide glass optics production, leveraging domestic demand and government support for photonics innovation.

Strategiska initiativ under 2024–2025 inkluderar kapacitetsutvidgningar, vertikal integration och samarbetsinriktad forskning och utveckling. Företag som SCHOTT och Amorphous Materials investerar i automation och kvalitetskontroll för att säkerställa konsekvens för högvolymtillämpningar. Partnerskap mellan glasproducenter och fotoniska enhetsintegratörer blir allt vanligare, med syfte att påskynda kommersialiseringen av chalcogenidbaserade sensorer och integrerade fotoniska kretsar.

Ser vi framåt, förväntas konkurrenslandskapet intensifieras när nya aktörer utnyttjar framsteg inom glasens kemi och tillverkning. Strävan efter miniaturiserade, högpresterande mid-IR fotoniska enheter kommer förmodligen att driva ytterligare konsolidering och strategiska allianser bland ledande aktörer, med fokus på resiliens i leverantörskedjan och applikationsdriven innovation.

Utveckling av leverantörskedjor och tillverkning

Leverantörskedjan och tillverkningslandskapet för chalcogenidglas-fotonik genomgår betydande transformationer i takt med att efterfrågan på mid-infraröda (mid-IR) fotoniska komponenter accelererar år 2025. Chalcogenidglas, som huvudsakligen består av svavel, selen eller tellur kombinerat med element som arsenik eller germanium, är värderade för sin breda IR-transparens och icke-linjära optiska egenskaper. Dessa attribut är avgörande för tillämpningar inom miljöavkänning, medicinska diagnoser, försvar och nästa generations telekommunikation.

Nyckelaktörer i leverantörskedjan för chalcogenidglas inkluderar specialglasproducenter, fiberproducenter och integrerade fotoniska företag. SCHOTT AG, en global ledare inom specialglas, fortsätter att expandera sin chalcogenidglasportfölj och fokuserar på högrenhetsmaterial och skalbara produktionsmetoder för att möta branschens växande behov. Amorphous Materials Inc. (AMI), baserat i USA, förblir en primär leverantör av chalcogenidglasplåtar och skräddarsydda kompositioner, som stöder både forskning och kommersiell enhetstillverkning.

När det gäller fiberoptik är LEONI Fiber Optics och Coractive anmärkningsvärda för sin utveckling och leverans av chalcogenidglasfibrer, som är avgörande för mid-IR-laserleverans och avkänningssystem. Dessa företag investerar i processautomation och kvalitetskontroll för att säkerställa konsekvent fiberprestanda, en kritisk faktor i takt med att enhetsintegration blir mer krävande.

Integrerad fotonik är också ett område med snabb utveckling. LioniX International är i framkant när det gäller integrationen av chalcogenidmaterial i fotoniska integrerade kretsar (PICs), vilket möjliggör kompakt, robust och skalbar mid-IR-lösningar. Deras insatser stöds av samarbeten med forskningsinstitut och slutanvändare inom spektroskopi och miljövervakning.

Resiliensen i leverantörskedjan är en växande oro, särskilt vad gäller sourcing av högrenhets chalcogen-element och de miljö- och säkerhetsbestämmelser som är kopplade till hanteringen av dessa. Företag investerar i återvinnings- och reningstekniker för att säkerställa materialtillgång och minska miljöpåverkan. Dessutom stärks partnerskap mellan materialleverantörer och enhetstillverkare, med gemensamma utvecklingsavtal avsedda att optimera glas-kompositioner för specifika fotoniska applikationer.

Ser vi framåt förväntas sektorn för chalcogenidglas-fotonik se ytterligare vertikal integration, med tillverkare som rör sig uppströms för att säkra råmaterial och nedströms för att erbjuda värdeadderande enhetsmontering. Automation, digitalisering och avancerad metrologi antas för att förbättra utbytet och spårbarheten. När marknaden för mid-IR-fotonik expanderar, särskilt inom miljö- och medicinska sektorer, är leverantörskedjan redo för både konsolidering och innovation, vilket säkerställer robust stöd för framväxande tillämpningar fram till 2025 och bortom.

Framväxande marknader och regionala möjligheter

Det globala landskapet för chalcogenidglas-fotonik utvecklas snabbt, med framväxande marknader och regionala möjligheter som formar sektorns bana fram till 2025 och därefter. Chalcogenidglas, känt för sina unika infraröda (IR) transmissions-egenskaper och icke-linjära optiska egenskaper, blir alltmer eftertraktat i tillämpningar som IR-avbildning, fiberoptik, miljöavkänning och nästa generations fotoniska enheter.

Asien-Stillahavsområdet förväntas bli en viktig tillväxtmotor, drivet av robusta investeringar i fotonikstillverkning och forskning. Kina, i synnerhet, expanderar sin inhemska kapacitet inom specialglasproduktion, där företag som China National Building Material Group (CNBM) och China Gezhouba Group Corporation (CGGC) investerar i avancerade material, inklusive chalcogenidbaserade produkter. Dessa strävanden stöds av statliga initiativ för att lokalisera högvärdiga fotoniska komponenter och minska beroendet av importerade varor, särskilt för försvars- och miljövervakningstillämpningar.

I Europa ligger Frankrike och Tyskland i framkant inom innovation av chalcogenidglas. Saint-Gobain, en global ledare inom glas och avancerade material, fortsätter att utveckla chalcogenidsubstrat för IR-optik och fotoniska integrerade kretsar. Samtidigt expanderar SCHOTT AG i Tyskland sin portfölj av specialglas, inklusive chalcogenidkompositioner som är anpassade för mid-IR-överföring och laserapplikationer. Dessa företag drar nytta av starka regionala fotonikkluster och samarbetsinriktade forsknings- och utvecklingsramverk, som European Photonics Industry Consortium (EPIC).

Nordamerika ser också ett ökat intresse, särskilt i USA, där försvars-, flyg- och medicinsk avbildningssektorer driver efterfrågan på högpresterande IR-material. Corning Incorporated utnyttjar sin expertis inom specialglas för att utforska nya chalcogenidformuleringar, medan mindre företag och startups riktar sig mot nischmarknader inom IR-avkänning och kvantfotonik. USA:s regeringsbetoning på inhemska halvledar- och fotoniksförsörjningskedjor förväntas ytterligare stimulera investeringar inom detta område.

Ser vi framåt mot de kommande åren, är regionala möjligheter troligt att formas av konvergensen av fotonik med artificiell intelligens, miljöavkänning och kvantteknologier. Framväxande marknader i Sydostasien, Indien och Mellanöstern börjar investera i fotonikinfrastruktur, vilket ger nya möjligheter för adoption av chalcogenidglas. När globala försörjningskedjor diversifieras och tekniska barriärer minskar är sektorn redo för robust tillväxt, med etablerade aktörer och smidiga nykomlingar som konkurrerar om ledarskapet inom detta dynamiska område.

Utmaningar: Materialbegränsningar, skalbarhet och kostnad

Chalcogenidglas-fotonik, medan lovande för tillämpningar inom mid-infraröd (mid-IR) optik, icke-linjära fotonik och integrerade fotoniska kretsar, står inför flera kvarstående utmaningar relaterade till materialbegränsningar, skalbarhet och kostnad fram till 2025 och framåt. Dessa utmaningar är centrala för sektorns förmåga att övergå från forskning till utbredd kommersiell implementering.

En primär materialbegränsning är den inneboende skörheten och kemiska instabiliteten hos många chalcogenidglas, särskilt de som är baserade på arsenik eller selen. Dessa material är benägna att oxidera och försämras av fukt, vilket kan kompromissa enhetens livslängd och prestanda. Ansträngningar för att förbättra den miljömässiga stabiliteten—som kompositionsingenjörskonst och skyddande beläggningar—pågår, men har ännu inte gett universellt robusta lösningar. Till exempel fortsätter Corning Incorporated, en stor glasproducent, att undersöka nya chalcogenidformuleringar för att förbättra hållbarhet och optisk prestanda, men avvägningen mellan stabilitet och önskvärda optiska egenskaper förblir en teknisk flaskhals.

Skalbarhet är ett annat betydande hinder. Tillverkningen av högkvalitativa chalcogenidglas-komponenter, särskilt för integrerade fotoniska kretsar, kräver noggrann kontroll över komposition och struktur. Traditionella smältning och extrusion metoder är svåra att skala för massproduktion av komplexa fotoniska enheter. Avancerade tekniker såsom kemisk ångdeponering och precisionsgjutning utforskas, men dessa processer är ännu inte lika mogna eller kostnadseffektiva som de som används för kiseldioxid-baserad fotonik. Företag som SCHOTT AG och Amorphous Materials Inc. arbetar aktivt med att utveckla skalbara tillverkningsprocesser, men branschen står fortfarande inför utmaningar när det gäller att uppnå konsekvent kvalitet i hög volym.

Kostnad förblir en kritisk barriär för bredare adoption. Chalcogenid råmaterial, särskilt de som innehåller tellur eller högrenat selen, är dyra och föremål för volatilitet i leveranskedjan. Dessutom tillkommer de specialiserade utrustningarna och rena rummen som krävs för bearbetning av dessa material till produktionskostnader. Som ett resultat är chalcogenidglas-fotoniska enheter ofta betydligt dyrare än sina kiseldioxid- eller polymermotsvarigheter, vilket begränsar deras användning till nischade, högvärdiga tillämpningar som infraröd avkänning, försvar och medicinska diagnoser. Branschledare som Thorlabs, Inc. och Leonardo Electronics erbjuder chalcogenidbaserade komponenter, men deras produktlinjer förblir relativt begränsade jämfört med mer etablerade fotoniska material.

Ser vi fram emot, är utsikterna för att övervinna dessa utmaningar försiktigt optimistiska. Fortsatt forskning inom nya glas-kemier, skalbara tillverkningstekniker och kostnadsreduceringsstrategier förväntas ge inkrementella förbättringar under de kommande åren. Men om inte genombrott inom materialstabilitet och tillverkningens ekonomi uppnås, kommer chalcogenidglas-fotonik troligen att förbli en speciallösning för krävande optiska tillämpningar snarare än en mainstream fotonisk plattform.

Regulatoriska standarder och branschinitiativ

Regulatoriska landskapet och standardiseringsinsatserna för chalcogenidglas-fotonik utvecklas i takt med materialets växande adoption i infraröd optik, fiberlasrar och integrerade fotoniska kretsar. Från och med 2025 förblir chalcogenidglas—som huvudsakligen består av svavel, selen eller tellur med andra element—fokus för både industri- och regulatoriska organ på grund av sina unika optiska egenskaper och potentiella tillämpningar inom försvar, telekommunikation och avkänning.

Internationella standarder för optiska material, inklusive chalcogenidglas, övervakas huvudsakligen av organisationer som International Organization for Standardization (ISO) och International Electrotechnical Commission (IEC). Dessa organ arbetar för att uppdatera och utvidga standarder relaterade till optisk överföring, miljöhållbarhet och säkerhet för mid-infraröda fotoniska komponenter. Under 2024 och 2025 har arbetsgrupper inom ISO/TC 172 (Optik och fotonik) och IEC/TC 86 (Fiberoptik) inlett granskningar för att ta itu med de specifika behoven hos chalcogenidbaserade enheter, inklusive fiber och plana vågledare, med utkast till standarder som förväntas cirkuleras för kommentar senast i slutet av 2025.

På industrisidan deltar ledande tillverkare som Amorphous Materials Inc. och Corning Incorporated aktivt i utvecklingen av standarder och branschkonsortier. Amorphous Materials Inc. erkänns för sina specialchalcogenidglasprodukter som används i infraröd optik, medan Corning Incorporated utnyttjar sin expertis inom specialglas för att utforska skalbar tillverkning av chalcogenidfibrer och plana substrat. Båda företagen samarbetar med forskningsinstitutioner och branschgrupper för att säkerställa att nya standarder återspeglar de senaste framstegen inom materialrenhet, miljöstabilitet och enhetsintegration.

Miljö- och säkerhetsregler granskas också, särskilt när det gäller användningen av selen och tellur som under vissa omständigheter är föremål för restriktioner på grund av toxicitetsproblem. Direktiven för begränsning av farliga ämnen (RoHS) inom Europeiska unionen och liknande ramverk i Asien och Nordamerika driver tillverkare att utveckla efterlevnadskompositioner och dokumentera materialspårbarhet genom hela leverantörskedjan.

Ser vi framåt, förväntas de kommande åren att se formaliseringsprocessen av nya internationella standarder för chalcogenidglas-fotonik, vilket kommer att underlätta bredare adoption inom kommersiella och försvarssektorer. Branschinitiativ, såsom gemensamma vägkartan och förenkling av forskningskonsortier, är troligen att påskynda utvecklingen av robusta, standardiserade chalcogenid-fotoniska komponenter och stödja sektorns tillväxt och integration i nästa generations optiska system.

Framtidsutsikter: Störande trender och långsiktiga prognoser

Chalcogenidglas-fotonik är förberett för betydande framsteg år 2025 och de följande åren, drivet av de unika optiska egenskaperna hos chalcogenidmaterial—som hög IR-transparens, stora icke-linjära koefficienter och breda transmissionsfönster. Dessa funktioner blir alltmer kritiska för tillämpningar inom telekommunikation, avkänning och mid-infraröd (mid-IR) fotonik. Den globala strävan efter nästa generations optiska nätverk och expansionen av mid-IR-teknologier inom miljövervakning, medicinska diagnoser och försvar förväntas accelerera adoptionen av chalcogenidglas-komponenter.

En viktig trend är integrationen av chalcogenidglas i fotoniska integrerade kretsar (PICs), vilket möjliggör kompakta, högpresterande enheter för såväl klassisk som kvantfotonik. Företag som Corning Incorporated och SCHOTT AG arbetar aktivt med att utveckla chalcogenidglas kompositioner och tillverkningsprocesser anpassade för skalbar produktion av fotoniska enheter. Dessa insatser kompletteras av specialiserade leverantörer som Amorphous Materials Inc., som tillhandahåller ett utbud av chalcogenidglasplåtar och fibrer för forskning och industri.

År 2025 förväntas disruptiva trender inom området mid-IR-fotonik, där chalcogenidglass erbjuder överlägsen prestanda jämfört med traditionella kiseldioxidbaserade material. Utvecklingen av lådförlust chalcogenidfibrer och vågledare möjliggör nya generationer av mid-IR-laser, superkontinuerliga källor och sensorer. Leonardo S.p.A. och Thorlabs, Inc. är bland företagen som utvecklar mid-IR-fotoniska komponenter, med fokus på miljögasavkänning, industriell processövervakning och medicinska diagnoser.

Ett annat område med snabb framsteg är användningen av chalcogenidglas inom icke-linjär och kvantfotonik. Deras höga icke-linjäritet och breda transparens gör dem idealiska för frekvenskonvertering, optiska omkopplingar och fotonpar-generering. Detta väcker intresse från både etablerade fotonikproducenter och framväxande startups som siktar på att kommersialisera kvantfotoniska enheter.

Ser vi framåt är utsikterna för chalcogenidglas-fotonik robusta. Konvergensen av avancerade tillverkningstekniker—såsom 3D-utskrift och precisionsgjutning—med de inneboende materialfördelarna hos chalcogenider förväntas sänka kostnaderna och expandera tillämpningsområdet. I takt med att efterfrågan på högpresterande fotoniska enheter inom mid-IR och bortom fortsätter att växa, är chalcogenidglasteknologier beredda att spela en avgörande roll i att forma framtiden för fotonik fram till 2025 och in i nästa årtionde.

Källor & Referenser

• SCHOTT AG
• Amorphous Materials Inc.
• LioniX International
• Leonardo S.p.A.
• Oxford Instruments
• HOYA Corporation
• LumiSpot Tech
• Coractive
• Thorlabs, Inc.
• International Organization for Standardization