Wat is fotonica?
Fotonica is een breed vakgebied dat onderzoek en toepassing van licht in al zijn vele vormen omvat. Het veld is niet alleen geïnteresseerd in het zichtbare lichtspectrum; ultraviolet licht en infrarood licht zijn ook erg belangrijk. Het gebied van fotonica was oorspronkelijk gericht op het toepassen van licht op taken die voorheen alleen konden worden opgelost door elektronica, zoals telecommunicatie. Het moderne veld probeert dit streven voort te zetten en uit te breiden door te zoeken naar alle toepassingen voor licht. Fotonica put uit en draagt bij aan verschillende andere gebieden, zoals kwantumelektronica en moderne optica.
Er zijn veel aspecten van licht en zijn gedrag die belangrijk zijn voor mensen die fotonica bestuderen voor wetenschappelijke of industriële doeleinden. Lichttransmissie is bijvoorbeeld belangrijk vanwege de behoefte aan efficiënte en betrouwbare gegevensbeweging van en naar verre locaties. Hiervoor worden vaak glasvezelkabels gebruikt. Lichtemissie en versterking zijn ook belangrijk voor de productie en manipulatie van effectieve signalen.
Lichtdetectie is met name belangrijk in fotonica, omdat het licht dat betrokken is bij experimenten en tests vaak moet worden gekwantificeerd en mogelijk zelfs niet zichtbaar is. Sommige apparaten voor lichtdetectie zijn chemisch van aard; licht van een specifieke frequentie of intensiteit kan bijvoorbeeld een specifiek chemisch effect veroorzaken. Andere detectoren werken als thermometers en reageren op de warmte die wordt geleverd door invallend licht.
Het gebied van fotonica wordt in veel verschillende industrieën gebruikt, variërend van consumentenelektronica tot robotica. Barcodescanners en dvd-lezers zijn bijvoorbeeld beide op licht gebaseerde technologieën. In de geneeskunde wordt licht in de vorm van lasers ook gebruikt voor het corrigeren van het gezichtsvermogen en het verwijderen van tatoeages. Militaire toepassingen omvatten de detectie van infraroodlicht om warmtebronnen in het donker bloot te stellen. Sommige toepassingen van fotonica worden volledig voor entertainment gebruikt; deze omvatten lasershows en holografische kunst.
Het brede scala aan commerciële, industriële en militaire toepassingen op het gebied van fotonica zorgt ervoor dat het over het algemeen een goed gefinancierd en bloeiend gebied van wetenschappelijk onderzoek is. Er zijn veel facetten bij het bestuderen en toepassen van licht, dus er zijn veel verschillende aspecten van lichtgedrag en -gebruik die op elk willekeurig moment kunnen worden bestudeerd. Een veelgebruikt vakgebied is modulatie, de manier waarop informatie in licht kan worden gecodeerd. De eenvoudigste modulatiemethode is het in- en uitschakelen van een enkele lichtbron volgens een specifieke code, zoals Morse-code. Andere modulatiemethoden, zoals orthogonale multiplexing van frequentieverdeling, proberen verschillende kwaliteiten van verschillende lichtbronnen, zoals frequentie, te gebruiken om complexere en efficiëntere signalen te verzenden.