Co to jest fotonika?

Fotonika jest szerokim obszarem badań, który obejmuje badania i zastosowanie światła we wszystkich jego wielu postaciach. Pole jest zainteresowane nie tylko widmem światła widzialnego; światło ultrafioletowe i podczerwone są również bardzo ważne. Dziedzina fotoniki pierwotnie miała na celu zastosowanie światła do zadań, które wcześniej można było rozwiązać tylko za pomocą elektroniki, takiej jak telekomunikacja. Nowoczesne pole dąży do kontynuowania tego przedsięwzięcia i rozszerzenia go poprzez poszukiwanie wszelkich zastosowań światła. Fotonika czerpie i przyczynia się do kilku innych dziedzin, takich jak elektronika kwantowa i nowoczesna optyka.

Istnieje wiele aspektów światła i jego zachowania, które są ważne dla osób badających fotonikę do celów naukowych lub przemysłowych. Na przykład transmisja światła jest ważna ze względu na potrzebę wydajnego i niezawodnego przesyłania danych do iz odległych lokalizacji. W tym celu często stosuje się kable światłowodowe. Emisja światła i wzmocnienie są również ważne dla produkcji i manipulacji skutecznymi sygnałami.

Detekcja światła jest szczególnie ważna w fotonice, ponieważ światło uczestniczące w eksperymentach i testach często musi zostać określone ilościowo i może nawet nie być widoczne. Niektóre urządzenia do wykrywania światła mają charakter chemiczny; na przykład światło o określonej częstotliwości lub natężeniu może powodować określony efekt chemiczny. Inne detektory działają jak termometry i reagują na ciepło dostarczane przez przychodzące światło.

Dziedzina fotoniki jest wykorzystywana w wielu różnych branżach, od elektroniki użytkowej po robotykę. Na przykład skanery kodów kreskowych i czytniki DVD to technologie oparte na świetle. W medycynie światło w postaci laserów służy również do korekcji wzroku i usuwania tatuaży. Zastosowania wojskowe obejmują wykrywanie światła podczerwonego w celu odsłonięcia źródeł ciepła w ciemności. Niektóre zastosowania fotoniki są w całości wykorzystywane do rozrywki; obejmują one pokazy laserowe i sztukę holograficzną.

Szeroka gama zastosowań komercyjnych, przemysłowych i wojskowych w dziedzinie fotoniki zapewnia, że ​​jest to ogólnie dobrze finansowany i kwitnący obszar badań naukowych. Istnieje wiele aspektów badania i zastosowania światła, więc istnieje wiele różnych aspektów zachowania i zastosowania światła, które można badać w dowolnym momencie. Jednym z powszechnych obszarów badań jest modulacja, sposób, w jaki informacje można zakodować w świetle. Najprostszą metodą modulacji jest włączanie i wyłączanie pojedynczego źródła światła zgodnie z określonym kodem, takim jak kod Morse'a. Inne metody modulacji, takie jak multipleksowanie z ortogonalnym podziałem częstotliwości, mają na celu wykorzystanie różnych jakości różnych źródeł światła, takich jak częstotliwość, w celu wysyłania bardziej złożonych i wydajniejszych sygnałów.