Was sind die verschiedenen Photonik-Anwendungen?
Seit der Einführung von Lasern in den 1960er Jahren haben sich Photonikanwendungen auf nahezu alle technologischen Aspekte der Wirtschaft ausgeweitet. Fortschritte in der Photonik ermöglichen eine Hochgeschwindigkeitskommunikation zwischen Parteien auf der ganzen Welt und sogar im Internet. Computermonitore, Handybildschirme und die Maschinen zur Herstellung von Computern verwenden ebenfalls Licht. Photonische Geräte werden heutzutage in der Medizin und vom Militär als Vorteil gegenüber Kräften mit weniger überlegener Technologie eingesetzt. Das Gebiet hat auch ein neues Ausbildungssegment eröffnet, in dem Arbeitnehmer beispielsweise in der Verwendung von Glasfasersystemen geschult oder angehende Forscher in der Weiterentwicklung neuer Technologien geschult werden.
Die vielleicht am weitesten verbreitete Photonikanwendung ist die Telekommunikation. Unterwasserkabel, die Glasfasern verwenden, senden Signale im Handumdrehen an Orte, die sich möglicherweise auf gegenüberliegenden Seiten des Planeten befinden. Neben Kabeln sind auch andere Teile von optischen Netzwerken wie Steuermodule, Splitter und Verstärker photonische Geräte, die eine schnelle und effiziente Kommunikation ermöglichen. In ähnlicher Weise ermöglichen in Halbleiter integrierte optische Komponenten Computer-DVDs, die Informationen auf Datenträgern mit einer Geschwindigkeit lesen, die für die Anzeige von Informations- und Bildungs-Multimedia-Inhalten ausreicht. Sie speichern Informationen auch schnell auf optischen Laufwerken oder Chips und rufen sie genauso effizient ab.
Noch vielfältiger sind die Anwendungen der Photonik in der Medizin, wo das Gebiet der Biophotonik entstanden ist. Das Licht kann in kleinen Lichtleitfasern konzentriert werden, mit denen das Innere des Körpers abgebildet wird, oder es kann ohne große Einschnitte operiert werden. Laser können verwendet werden, um Augen- und Herzprobleme zu behandeln, Organe abzubilden und detaillierte Bilder vor der Operation zu rekonstruieren und die Sequenzierung von Desoxyribonukleinsäure (DNA) zu verstehen. Bei Arzneimitteln können mithilfe von Licht die Eigenschaften von Arzneimitteln analysiert werden, um ihr chemisches Verhalten zu verstehen, bevor sie jemals vom Menschen eingenommen werden
Für Prototypen mit photonischer Technik können dreidimensionale Modelle erstellt werden. Es gibt viele Photonikanwendungen in der Fertigung und es ist die Basis für das Halbleiter- und Elektronikgeschäft. Mit Licht lassen sich die Genauigkeit von Maschinen und deren Produkten messen sowie Schneidemaschinen und Schweißer steuern. Es kann sogar zur Analyse chemischer Verbindungen verwendet werden. Beim Militär hat diese Technologie zur Entwicklung von Laserlenkflugkörpern, Nachtsichtkameras, High-Tech-Überwachungssystemen wie denen für Drohnen in großer Höhe, zur Warnung vor feindlichen Angriffen und zur Ausbildung von Personal geführt.
Von Forschungsinstrumenten wie Spektrophotometern bis hin zur Verwendung von Sonnenkollektoren zur Energieerzeugung sind Photonikanwendungen zahlreich und für das moderne Leben wichtig. Sie ermöglichen effiziente Produktionsabläufe, die viel kostengünstiger sind als alternative Produktionsmethoden, und eine sofortige Kommunikation, die Zeit spart und Ertragsverluste vermeidet. Photonik hilft vielen Branchen dabei, qualitativ hochwertige und hochtechnologische Produkte effizient zu verkaufen, was der Gesamtwirtschaft zugute kommt.