Европа делает ставку на сверхбыстрые лазеры 

Европа делает ставку на сверхбыстрые лазеры

Ряд стартапов видит огромные перспективы и планирует разрабатывать в Европе сверхбыстрые лазеры нового поколения. Эти лазеры являются ключевыми компонентами в производстве высокотехнологичных чипов. В июне 2026 года ЕС инициировал комплекс мер по поддержке технологического суверенитета, стремясь повысить конкурентоспособность и автономность Европы в промышленных экосистемах полупроводников и искусственного интеллекта. В частности, уже в октябре этого года один из стартапов приступает к строительству завода в Литве.

Селия Миллон, генеральный директор немецкой компании RayVen Laser, заявила: «Для нас суверенитет — это не просто абстрактный политический термин; именно благодаря вопросу суверенитета нам удалось привлечь финансирование и партнеров, а также добиться внимания со стороны отрасли». Предложенный ЕС «Закон о чипах 2.0» (Chips Act 2) направлен на поддержку всей цепочки поставок чипов, включая их проектирование, материалы и технологическое оборудование, такое как сверхбыстрые лазеры. Миллон отметила, что такой сдвиг в политике открывает доступ к значительному государственному финансированию для небольших стартапов, подобных ее компании.

Согласно рыночным отчетам, объем мирового рынка сверхбыстрых лазеров в 2025 году оценивался примерно в 2,4 млрд долларов при ежегодных темпах роста около 20%; прогнозируется, что к началу 2030-х годов он превысит 10 млрд долларов. Основными драйверами роста рынка аналитики называют миниатюризацию полупроводников и передовые технологии корпусирования, а также высокоточное производство и применение в медицине.

Восходящая звезда в сфере фемтосекундных лазеров

Сверхбыстрые лазеры, способные генерировать высокоэнергетические световые импульсы длительностью от фемтосекунд до пикосекунд, относятся к числу наиболее ценных инструментов для передовой обработки материалов. Они позволяют выполнять высокоточную обработку без повреждения окружающих участков материала. Лазерная обработка сверхкороткими импульсами критически важна для производства передовых компонентов чипов, обеспечивающих более высокую скорость передачи данных. Например, при создании интерпозеров — слоев коммутации, соединяющих многоуровневые чиплеты, — лазеры используются для сверления микроскопических отверстий (так называемых сквозных отверстий в стекле, или glass vias). Для передачи электрических сигналов производители заполняют эти отверстия медью. Николай Гаврилин, соучредитель и генеральный директор литовского лазерного стартапа Litlit, отметил: «Это похоже на 3D-печать по стеклу». К числу других областей применения сверхбыстрых лазеров относятся изготовление зондовых карт для печатных плат и резка полупроводниковых пластин. В октябре Litlit планирует открыть новый завод в Вильнюсе (Литва), рассчитывая выйти на максимальную производственную мощность в 3000 фемтосекундных лазеров в год. Гаврилин подчеркнул, что при превышении рыночного спроса над обычным уровнем «представители отрасли обращают внимание на новые компании. Для таких стартапов, как Litlit, это отличная возможность». Если университеты могут использовать дорогостоящие и сложные фемтосекундные лазеры, то промышленному сектору требуются компактные, высокостабильные и не требующие обслуживания устройства, способные надежно работать в заводских условиях.

В 2014 году Гаврилин и его партнер разработали решение, позволяющее генерировать высокостабильные лазерные импульсы с длиной волны 1 микрон при минимальном использовании оптоволокна. Стабильность исходного импульса упрощает процесс модуляции шума. Данная технология обеспечивает эффективность электрооптического преобразования на уровне 20%, что позволяет фокусировать излучение на основной длине волны в высокоэнергетический пучок. За последнее десятилетие команда превратила эту концепцию в компактную модульную технологию и наладила устойчивый производственный процесс. «Переход от сложности к стабильности — признак технологической зрелости, и технология Litlit достигла этого этапа», — заявил Гаврилин.

Тем временем компания Миллона, RayVen Laser, выбрала иной путь: разработку сверхбыстрых лазеров, работающих в диапазоне длин волн 2 микрона, — сегменте, где пока не наблюдается масштабной коммерциализации. Миллон пояснил, что на этой длине волны кремний гораздо более прозрачен, чем при использовании традиционных длин волн. Лазерный луч не просто воздействует на поверхность материала (путем абляции), но и способен фокусироваться внутри кремния, выполняя структурную обработку в его толще. Это открывает перед полупроводниковой промышленностью совершенно новые производственные процессы — более эффективные, требующие меньшего количества этапов или же такие, которые ранее были вовсе невозможны. К таким процессам относятся обработка тыльной стороны пластин, глубокое структурирование поверхности и технология сквозных кремниевых переходов (TSV), обеспечивающая передачу сигналов между слоями при 3D-интеграции. Традиционные методы часто требуют значительного расхода химикатов и воды, тогда как лазерная обработка упрощает технологический процесс, снижает затраты и уменьшает объем отходов.

В настоящее время компания RayVen налаживает две первые производственные линии и проводит валидацию продукции; компания находится на этапе мелкосерийного опытного производства и еще не перешла к массовому выпуску. В число первых клиентов и партнеров входят научно-исследовательские институты, университетские лаборатории и промышленные R&D-команды, которым требуются лазерные источники для экспериментов по обработке материалов. В апреле 2026 года проект получил финансирование от ЕС, что позволило компании укрепить свои позиции в секторе обработки полупроводников. Сейчас компания совместно с двумя университетами создает демонстрационные системы.

Миллон отмечает рост спроса по нескольким направлениям: повышение интереса со стороны заказчиков, растущее внимание к технологиям, использующим данный диапазон длин волн, на научных конференциях, а также возникающие производственные потребности в сферах фотонных интегральных схем и технологий совместной компоновки оптики и электроники (co-packaged optics).

**Рост потребности в передаче данных стимулирует спрос на лазеры**

Тем не менее, некоторые эксперты отрасли сохраняют сдержанный оптимизм. Эрик Моттей, соучредитель крупного французского производителя сверхбыстрых лазеров Amplitude Laser, ныне выступающий в качестве независимого консультанта, полагает, что стремление Европы к технологическому суверенитету вряд ли окажет существенное влияние на местных производителей фемтосекундных лазеров. Он отмечает, что, хотя микрообработка является ключевым сектором, она включает множество нишевых применений, которые крупные игроки рынка обычно обходят стороной. Тем не менее, на рынке телекоммуникаций и передачи данных существует явный спрос на фемтосекундные лазеры; стартапам необходимо продемонстрировать способность к масштабным поставкам продукции. Моттей считает, что «европейские компании обладают высоким инновационным потенциалом в этой области».

Одним из таких предприятий является швейцарская компания Menhir Photonics, специализирующаяся на компактных прецизионных фемтосекундных лазерах с длиной волны 1,5 микрона. Технический директор Menhir Беньямин Рудин поясняет: «Наши лазеры работают подобно метрономам, синхронизируя телекоммуникационные системы». Например, поскольку системы связи 6G обеспечивают сверхвысокую пропускную способность, точная синхронизация между базовыми станциями становится критически важной задачей. Эти лазеры также находят применение в квантовых технологиях, системах прецизионной генерации микроволнового излучения и высокоскоростной оптической коммутации для центров обработки данных, обслуживающих системы искусственного интеллекта. «К нам обращаются компании, которые ранее не имели отношения к нашей сфере деятельности», — говорит Рудин. В качестве примера он приводит текущее сотрудничество с одной из компаний по поставке оптических приемопередающих модулей, обеспечивающих безопасную передачу данных в центрах обработки данных.

Рудин утверждает, что на данный момент ни один другой производитель не может предложить сочетание технических характеристик, присущее лазерам компании Menhir. В телекоммуникационном секторе схожие задачи могут выполнять лазерные диоды с модуляцией усиления (gain-switched laser diodes), однако они уступают по уровню шума и полосе пропускания. Требования к сверхбыстродействующим лазерам в традиционных научных областях (например, в исследованиях по квантовой физике) существенно отличаются от требований в сфере передачи данных и телекоммуникаций, где первостепенное значение имеют зрелость продукта, надежность и низкая стоимость. «Нашей целью всегда была миниатюризация лазеров и переход к полностью автоматизированному производству — это путь к выходу на данный рынок», — отметил он.

В ответ на растущий спрос на цифровую инфраструктуру компания Menhir Photonics в августе прошлого года открыла новое предприятие в Цюрихе. В настоящее время на заводе ведется разработка оборудования для полностью автоматизированной сборки лазерных модулей, площадь которых составляет всего несколько квадратных сантиметров. Компания планирует создать первый прототип к концу 2026 года, запустить полностью автоматизированное производство к концу 2027 года и к 2028 году выйти на ежегодный объем выпуска в десятки тысяч компактных лазеров. «Вопросы технологического суверенитета приобретают все большее значение, и мы осознали, насколько сильно зависим от цепочек поставок из Китая», — подчеркнул Рудин.

Карлос Ли, генеральный директор Европейского консорциума фотонной промышленности (EPIC), придерживается схожей, сдержанной позиции, отмечая, что понятие «суверенитет» в определенной степени является лишь риторическим. Даже если Европа наладит собственное производство полупроводниковых пластин, ей все равно придется закупать производственное оборудование за рубежом, а лазерные источники составляют лишь малую часть этого оборудования. «Либо вы полностью автономны, либо нет, — заявил Ли. — Если вы не можете самостоятельно произвести даже отвертки, используемые для сборки оборудования, то не можете претендовать на автономность». Тем не менее, он признал, что «Европейский закон о чипах» — и последующие европейские инициативы в сфере искусственного интеллекта — представляют ценность, пока они приносят пользу отрасли; в конечном счете, главной движущей силой является рынок, а не суверенитет.