Che cos'è la fotonica?
La fotonica è un ampio campo di studio che prevede la ricerca e l'applicazione della luce in tutte le sue molteplici forme. Il campo non è interessato solo allo spettro della luce visibile; la luce ultravioletta e la luce infrarossa sono anch'esse molto importanti. Il campo della fotonica era originariamente mirato ad applicare la luce a compiti che in precedenza potevano essere risolti solo attraverso l'elettronica, come le telecomunicazioni. Il campo moderno cerca di continuare questo sforzo ed espandersi su di esso cercando qualsiasi e tutte le applicazioni per la luce. La fotonica attinge e contribuisce a molti altri campi, come l'elettronica quantistica e l'ottica moderna.
Ci sono molti aspetti della luce e del suo comportamento che sono importanti per coloro che studiano la fotonica per scopi scientifici o industriali. La trasmissione della luce, ad esempio, è importante a causa della necessità di uno spostamento dei dati efficiente e affidabile da e verso località distanti. I cavi a fibre ottiche vengono spesso utilizzati per questo scopo. L'emissione e l'amplificazione della luce sono importanti anche per la produzione e la manipolazione di segnali efficaci.
Il rilevamento della luce è particolarmente importante nella fotonica, poiché la luce coinvolta negli esperimenti e nei test spesso deve essere quantificata e potrebbe non essere nemmeno visibile. Alcuni dispositivi per il rilevamento della luce sono di natura chimica; per esempio, la luce di una frequenza o intensità specifica può causare un effetto chimico specifico. Altri rivelatori si comportano come termometri e rispondono al calore fornito dalla luce in arrivo.
Il campo della fotonica è utilizzato in molti settori diversi, dall'elettronica di consumo alla robotica. Scanner di codici a barre e lettori DVD sono entrambe tecnologie basate sulla luce, ad esempio. In medicina, la luce sotto forma di laser viene utilizzata anche per la correzione della vista e la rimozione del tatuaggio. Le applicazioni militari includono il rilevamento della luce infrarossa per esporre le fonti di calore al buio. Alcune applicazioni della fotonica sono utilizzate interamente per l'intrattenimento; questi includono spettacoli laser e arte olografica.
L'ampia gamma di applicazioni commerciali, industriali e militari nel campo della fotonica assicura che sia generalmente un'area ben finanziata e fiorente della ricerca scientifica. Ci sono molte sfaccettature nello studio e nell'applicazione della luce, quindi ci sono molti aspetti diversi del comportamento e dell'uso della luce che possono essere studiati in qualsiasi momento. Un campo di studio comune è la modulazione, il modo in cui le informazioni possono essere codificate in luce. Il metodo più semplice di modulazione è l'accensione e lo spegnimento di una singola sorgente luminosa secondo un codice specificato, come il codice Morse. Altri metodi di modulazione, come il multiplexing di divisione di frequenza ortogonale, cercano di utilizzare qualità diverse di diverse fonti di luce, come la frequenza, per inviare segnali più complessi e più efficienti.