Verzahnung von Photonik und Elektronik Optoelektronik und Halbleiter rücken in Zukunft immer enger zusammen

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Eine interessante Fachmesse in China hatte sich das Thema Konvergenz auf die Fahnen geschrieben. In Shenzhen verzahnten sich die ehemals getrennten Technologien optische Kommunikation, Präzisionsoptik, Laser und Halbleitertechnik zu einer integrierten Welt technologischer Innovationen.

Auf der „China International Optoelectronics Exposition“ (CIOE 2025) in Shenzhen war vom 10. bis zum 12. September dieses Jahres eine Kombination der Wertschöpfungsketten von Photonik und Elektronik gleichzeitig zu sehen. Die diesjährige CIOE versuchte den Veranstaltern zufolge damit bewusst, als Schmelztiegel für neue Anwendungen zu fungieren und Innovationen zu inspirieren. Die Spannbreite reichte dabei von der künstlichen Intelligenz (KI) über das vernetzte Fahren bis zu Anwendungen der intelligenten Fertigung.

Dieses Jahr hatten sich mehr als 3.800 Aussteller aus über 30 Ländern in Shenzhen versammelt. Zeitgleich zur CIOE fand am selben Ort die Halbleiter-Fachmesse SEMI-e statt. Beide Veranstaltungen zusammen bildeten eine riesige Mega-Ausstellung auf rund 300.000 Quadratmetern, eine der weltweit größten Leistungsschauen für ein integriertes Optoelektronik- und Halbleiter-Ökosystem.

Wer gute Schuhe dabei hatte, konnte insgesamt acht Themenbereiche besichtigen: Informations- und Kommunikationstechnik, Präzisionsoptik, Lasertechnologie, Infrarot- und Sensoriklösungen, AR/VR und Display-Innovationen. So konnten sämtliche Produktionsstufen von den Grundmaterialien über Chip-Fertigung und Packaging bis zu Endanwendungen abgebildet werden.

Neben mehr als 1.000 chinesischen Firmen waren auch viele internationale Aussteller anwesend. Firmen aus den USA, Deutschland, Japan, Südkorea und anderen Nationen präsentierten neue Entwicklungen ihrer Optoelektronik-Industrien.

Highspeed für Daten

Ein Schwerpunkt der Messe war die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung für KI-Anwendungen, denn der gegenwärtige Boom bei großen KI-Modellen lässt den Bedarf an optischer Kommunikation explodieren. Entsprechend zeigten mehrere Aussteller neueste Lösungen für schnellere Verbindungen zwischen Rechenzentren.

Accelink Technologies präsentierte optische Transceiver der nächsten Generation mit Datenraten von 800 Gbit/s bis 1,6 Tbit/s sowie auch erste integrierte Ansätze, die Kommunikation und Sensorik vereinen. Luxshare Technology thematisierte die Anforderungen von Cloud-Rechenzentren mit energieeffizienten Co-Packaged Optics (CPO) und sogenannten Low Power Optical-Transceivern (LPO). Das Unternehmen stellte unter anderem 1,6-Tbit-Module, 800-G-Optik sowie neuartige Flüssigkühlungen für optische Interconnects vor. Solche Lösungen sollen den immer weiter steigenden Datenhunger moderner KI-Server bewältigen und dabei gleichzeitig den Energieverbrauch senken.

Der Trend zur optischen Vernetzung war auch auf dem Stand des US-Konzerns Coherent zu sehen. Das Unternehmen zeigte optische Module mit besonders viel Bandbreite, sowie DWDM-Systeme (C+L-Band) für die nächste Generation von Internetknoten.

Das chinesische Start-up PhotonIC präsentierte integrierte optoelektronische Chips, die für Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen in Rechenzentren, 5G-Netzen und bei der 3D-Bildverarbeitung nutzbar sind.

Der Glasfaser-Spezialist YOFC (Yangtze Optical Fibre and Cable) stellte seine Spezialfasern für KI-Rechenzentren aus, außerdem optische Sensorik und Industrie-Laser und Komponenten für autonom fahrende „optische“ Fahrzeuge, sowie energieeffiziente Beleuchtungssysteme.

Enge Verzahnung

Die Vielfalt der Exponate machte sehr deutlich, wie eng Telekommunikation, Datenverarbeitung und Sensorik mittlerweile verzahnt sind. Im Bereich Präzisionsoptik und neue Display-Technologien demonstrierten chinesische Hersteller ihre Innovationskraft entlang der gesamten Kette vom Material bis zum Endgerät.

Phoenix Optics etwa zeigte sein vertikal integriertes Portfolio von Präzisionslinsen und optischen Komponenten bis zu kompletten medizinischen Endoskop-Systemen. AAC Optics, einer der großen Smartphone-Zulieferer, zeigte über hundert optische Bauteile für Kameras, Fahrzeugelektronik und 3D-Sensorik. Der Optikspezialist GoerTek beeindruckte viele Besucher mit aktuellen XR-Brillen-Technologien, darunter fortschrittliche Wellenleiter-Displays für AR-Brillen und kompakte MicroLED-Bildgeber für die nächste Generation von Headsets.

Auch bei den Mikrodisplays gab es mehrere Premieren. Der Hersteller Jade Bird Display (JBD) enthüllte seinen neuen Mikro-Projektor „Hummingbird II“, der farbige Bilder in höchster Auflösung für AR-Anwendungen erzeugt. Hubei New Huaguang stellte Spezialglas und optische Präzisionsmaterialien vor, die als Schlüsselelemente in Displays und optischen Systemen dienen. All diese Neuheiten im Optik-Segment zeigen, dass China nicht nur bei Endgeräten, sondern auch in der vorgelagerten Komponentenentwicklung technologisch schnell aufholt.

Laser als integraler Bestandteil der Fertigung

Die Lasertechnologie bildet einen weiteren zentralen Baustein in diesem konvergierenden Tech-Ökosystem. Auf der CIOE war zu sehen, wie künstliche Intelligenz und Laserfertigung gerade miteinander verschmelzen und dabei mehr als die Summe der Einzelteile entstehen kann. Gut besucht war der Stand des chinesischen Laser-Marktführers Han’s Laser, der dort live Beispiele von Präzisionsbearbeitungen mit Lasern vorführte.

Maxphotonics und HR Laser stellten neue Laser-Schweißlösungen für die Fertigung vor. Hymson Laser präsentierte Hochleistungs-Laser für die Metallbearbeitung in der Automobil- und Elektronikproduktion. Die Firma Everbright zeigte laserbasierte Innovationen, die von der optischen Fertigung über optische Kommunikation bis zur Medizintechnik reichten.

Ein sehr deutlich erkennbarer Trend war auch hier die Verzahnung mit der Halbleiterproduktion. HG Laser demonstrierte „Smart Factory“-Systeme, in denen Laser in der Chip-Fertigung und Montage zum Einsatz kommen. JPT Opto-electronics stellte sein Konzept „Light+AI“ vor, das optische Vernetzung mit KI-gestützter Qualitätsprüfung kombiniert.

Insgesamt wurde auf der Messe sehr deutlich, dass Laser in Zukunft nicht mehr isoliert eingesetzt werden, sondern integraler Bestandteil intelligenter Fertigungsprozesse werden. Auch Infrarot-Technologien schafften dieses Jahr den Sprung aus der Nische in ein breiteres Anwendungsspektrum. Wärmebild- und Infrarotsensorik, früher vor allem militärisch oder industriell genutzt, findet zunehmend Eingang in zivile Bereiche. Die fortschreitende Miniaturisierung und Kombinationen mit KI-gestützter Auswertung begünstigen diese Entwicklung.

Auf der diesjährigen CIOE präsentierte eine Reihe chinesischer Spezialisten zudem neueste IR-Sensoren und Kameras. So zeigte Raytron ein neu entwickeltes Infrarotmodul mit nur acht Mikrometern Pixelgröße, das in kompakte Thermografie- und Machine-Vision-Systeme integriert werden kann.

Wuhan Guide Infrared stellte hochauflösende Wärmebildgeräte für industrielle Inspektionen vor und lancierte mit seiner Tochterfirma Guide Sensmart eine neue Marke speziell für intelligente Fertigungsüberwachung. Auch HIKMICRO, also die auf Infrarottechnik spezialisierte Sparte von Hikvision, präsentierte ein breites Portfolio von Detektoren und Kameramodulen. Daneben zeigten Firmen wie Pixfra, FJR Optoelectronic, North Night Vision und DALI Technology ihre neuesten miniaturisierten IR-Module, tragbaren Wärmebildgeräte und Nachtsichtsysteme.

Intelligente Sensorik

Schließlich rückte die Messe auch intelligente Sensorik und Multisensor-Fusion ins Rampenlicht. In einer „Intelligent Sensing Expo“ wurden Sensorlösungen vorgestellt, die mehrere Signalarten kombinieren, um die Umgebung für Maschinen und Fahrzeuge noch präziser erfassbar zu machen. So präsentierte Ams Osram integrierte Sensormodule, die Lichtquellen, optische Komponenten und Detektoren in kompakten Einheiten für Industrie 4.0, Medizintechnik, Wearables und Automotive vereinen.

Das Start-up ToFFuture zeigte neuartige Time-of-Flight (ToF)-Sensoren, die eine millimetergenaue 3D-Erfassung der Umgebung ermöglichen – wichtig etwa für Robotik und autonome Systeme. Adaps Photonics stellte fortschrittliche direkte ToF-Chips und komplette 3D-Sensormodule vor, während VisionICs Microelectronics lidarartige 3D-Bilderfassung für Anwendungen von Servicerobotern über AR-Brillen bis zum autonomen Fahren demonstrierte.

Diese Entwicklungen machen deutlich, dass die künftige Technologiegeneration wohl verstärkt auf Sensorfusion setzen wird, bei der optische, infrarote und andere Sensoren nahtlos zusammenarbeiten.

Fazit: Die CIOE 2025 in Shenzhen hat eindrucksvoll gezeigt, wie Konvergenz als Innovationsmotor wirkt. Die nahtlose Verbindung vormals getrennter Disziplinen von der Photonik und der Elektronik bis hin zur KI lässt erahnen, was in den kommenden Jahren auf die fortgeschrittene Fertigungsindustrie zukommt. Die Zukunft gehört integrierten Lösungen, die das Beste aus verschiedenen Technologiebereichen vereinen. (sb)

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