Co je to fotonika?

Fotonika je široké pole studia, které zahrnuje výzkum a aplikaci světla ve všech jeho mnoha podobách. Pole se nezajímá pouze o spektrum viditelného světla; ultrafialové a infračervené světlo je také velmi důležité. Pole fotoniky bylo původně zaměřeno na aplikaci světla na úkoly, které dříve bylo možné vyřešit pouze pomocí elektroniky, jako například telekomunikací. Moderní pole se snaží pokračovat v tomto úsilí a rozšířit ho tím, že hledá jakékoli a všechny aplikace světla. Fotonika čerpá a přispívá k několika dalším polím, jako je kvantová elektronika a moderní optika.

Existuje mnoho aspektů světla a jeho chování, které jsou důležité pro ty, kdo studují fotoniku pro vědecké nebo průmyslové účely. Například světelný přenos je důležitý z důvodu potřeby účinného a spolehlivého pohybu dat do a ze vzdálených míst. K tomuto účelu se často používají kabely z optických vláken. Emise a zesílení světla jsou také důležité pro výrobu a manipulaci s účinnými signály.

Snímání světla je zvláště důležité ve fotonice, protože světlo zapojené do experimentů a testů musí být často kvantifikováno a nemusí být ani vidět. Některá zařízení pro detekci světla jsou chemické povahy; například světlo o specifické frekvenci nebo intenzitě může způsobit specifický chemický účinek. Ostatní detektory fungují jako teploměry a reagují na teplo dodávané přicházejícím světlem.

Oblast fotoniky se používá v mnoha různých průmyslových odvětvích, od spotřební elektroniky po robotiku. Snímače čárových kódů a DVD čtečky jsou například světelnými technologiemi. V medicíně se světlo ve formě laserů používá také pro korekci zraku a odstranění tetování. Vojenské aplikace zahrnují detekci infračerveného světla pro odhalení zdrojů tepla ve tmě. Některé aplikace fotoniky se používají výhradně pro zábavu; mezi ně patří laserové show a holografické umění.

Široká škála komerčních, průmyslových a vojenských aplikací v oblasti fotoniky zajišťuje, že se jedná o obecně dobře financovanou a prosperující oblast vědeckého výzkumu. Ke studiu a aplikaci světla existuje mnoho aspektů, takže existuje mnoho různých aspektů chování a použití světla, které lze studovat kdykoli. Jedním z běžných oborů studia je modulace, způsob, jakým lze informace kódovat do světla. Nejjednodušší metodou modulace je zapnutí a vypnutí jediného světelného zdroje podle zadaného kódu, jako je Morseův kód. Jiné způsoby modulace, jako je ortogonální multiplexování s frekvenčním dělením, se snaží použít různé kvality různých světelných zdrojů, jako je frekvence, k odeslání složitějších a účinnějších signálů.