Quali sono le diverse applicazioni fotoniche?

Dall'inizio dei laser negli anni '60, le applicazioni di fotonica si sono diffuse in quasi tutti gli aspetti tecnologici dell'economia. Le comunicazioni ad alta velocità tra le parti in qualsiasi parte del mondo, e persino Internet, sono rese possibili dai progressi della fotonica. Anche i monitor dei computer, gli schermi dei telefoni cellulari e i macchinari utilizzati per fabbricare i computer utilizzano la luce. I dispositivi fotonici sono ora ampiamente utilizzati in medicina e dai militari come vantaggio rispetto alle forze con una tecnologia meno superiore. Il campo ha anche aperto un nuovo segmento di istruzione per formare i lavoratori su come utilizzare i sistemi in fibra ottica, per esempio, o per educare i ricercatori in erba a continuare a sviluppare nuove tecnologie.

Forse l'applicazione di fotonica più utilizzata è nelle telecomunicazioni. I cavi sottomarini che utilizzano la fibra ottica inviano i segnali in un istante a luoghi che potrebbero trovarsi sui lati opposti del pianeta. Oltre ai cavi, altre parti delle reti ottiche come moduli di controllo, splitter e amplificatori sono dispositivi fotonici che rendono le comunicazioni veloci ed efficienti. Allo stesso modo, i componenti ottici incorporati nei semiconduttori danno potere ai DVD dei computer che leggono le informazioni sui dischi a velocità sufficientemente elevate da visualizzare contenuti multimediali informativi e didattici. Inoltre, memorizzano rapidamente le informazioni su unità ottiche o chip e le recuperano con la stessa efficienza.

Le applicazioni fotoniche sono ancora più diverse in medicina, dove è emerso il campo della biofotonica. La luce può essere concentrata in piccole fibre ottiche che vengono utilizzate per l'immagine dell'interno del corpo o per eseguire interventi chirurgici senza grandi incisioni. I laser possono essere utilizzati per trattare problemi agli occhi e al cuore, organi di immagine e ricostruire immagini dettagliate prima dell'intervento chirurgico e comprendere il sequenziamento dell'acido desossiribonucleico (DNA). Per i prodotti farmaceutici, la luce può essere utilizzata per analizzare le proprietà dei medicinali per comprenderne il comportamento chimico prima che gli umani li assumano

È possibile realizzare modelli tridimensionali per prototipi con ingegneria fotonica. Ci sono molte applicazioni di fotonica nella produzione ed è la base per il business dei semiconduttori e dell'elettronica. La luce può essere utilizzata per misurare la precisione delle macchine e dei prodotti che producono, nonché per controllare le macchine da taglio e i saldatori. Può anche essere usato per analizzare composti chimici. In campo militare, questa tecnologia ha portato allo sviluppo di missili a guida laser, telecamere per la visione notturna, sistemi di sorveglianza ad alta tecnologia come quelli utilizzati su droni ad alta quota, per avvertire di attacchi nemici e per addestrare il personale.

Dagli strumenti di ricerca come gli spettrofotometri all'uso dei pannelli solari per produrre energia, le applicazioni della fotonica sono numerose e importanti per la vita moderna. Consentono operazioni produttive efficienti con costi molto inferiori rispetto a metodi di produzione alternativi e comunicazioni istantanee che consentono di risparmiare tempo ed evitare perdite di entrate. La fotonica aiuta molte industrie a vendere in modo efficiente prodotti di alta qualità e alta tecnologia, quindi sono effettivamente utili per l'economia globale.