Jakie są różne zastosowania fotoniki?
Od momentu powstania laserów w latach 60. aplikacje fotoniczne rozprzestrzeniły się w prawie każdym technologicznym aspekcie gospodarki. Szybka komunikacja między stronami w dowolnym miejscu na świecie, a nawet Internet, jest możliwa dzięki postępowi w fotonice. Monitory komputerowe, ekrany telefonów komórkowych i maszyny używane do produkcji komputerów również wykorzystują światło. Urządzenia fotoniczne są obecnie szeroko stosowane w medycynie i przez wojsko jako przewaga nad siłami o mniej zaawansowanej technologii. Dziedzina ta otworzyła także nowy segment edukacji dla szkolenia pracowników, na przykład, jak korzystać z systemów światłowodowych lub edukować początkujących badaczy w zakresie dalszego rozwoju nowych technologii.
Być może najczęściej stosowaną aplikacją fotoniczną jest telekomunikacja. Podwodne kable wykorzystujące światłowody natychmiast wysyłają sygnały do miejsc, które mogą znajdować się po przeciwnych stronach planety. Oprócz kabli inne elementy sieci optycznych, takie jak moduły sterujące, rozgałęźniki i wzmacniacze, są urządzeniami fotonicznymi, dzięki którym komunikacja jest szybka i wydajna. Podobnie komponenty optyczne wbudowane w półprzewodniki umożliwiają komputerowym dyskom DVD odczytywanie informacji na dyskach z wystarczającą prędkością, aby wyświetlać multimedialne informacje i materiały edukacyjne. Szybko przechowują również informacje na dyskach optycznych lub układach scalonych i odzyskują je równie skutecznie.
Zastosowania fotoniki są jeszcze bardziej zróżnicowane w medycynie, gdzie pojawiła się dziedzina biofotoniki. Światło może być skoncentrowane w małych włóknach optycznych, które służą do obrazowania wnętrza ciała lub przeprowadzania operacji bez dużych nacięć. Laserów można używać do leczenia problemów z oczami i sercem, narządów obrazu i rekonstrukcji szczegółowych zdjęć przed zabiegiem chirurgicznym oraz do zrozumienia sekwencjonowania kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). W przypadku farmaceutyków światło można wykorzystać do analizy właściwości leków, aby zrozumieć ich zachowanie chemiczne, zanim ludzie je wezmą
Trójwymiarowe modele mogą być wykonane dla prototypów z inżynierią fotoniczną. Istnieje wiele zastosowań fotoniki w produkcji i jest to podstawa biznesu półprzewodników i elektroniki. Za pomocą światła można mierzyć dokładność maszyn i wytwarzanych przez nich produktów, a także kontrolować maszyny do cięcia i spawarki. Można go nawet wykorzystać do analizy związków chemicznych. W wojsku technologia ta doprowadziła do opracowania pocisków kierowanych laserowo, kamer noktowizyjnych, zaawansowanych systemów nadzoru, takich jak te stosowane w dronach na dużych wysokościach, do ostrzegania przed atakami wroga oraz do szkolenia personelu.
Od instrumentów badawczych, takich jak spektrofotometry, po wykorzystanie paneli słonecznych do wytwarzania energii, zastosowania fotoniczne są liczne i ważne dla współczesnego życia. Pozwalają na wydajne operacje produkcyjne, które są znacznie tańsze w porównaniu z alternatywnymi sposobami produkcji, oraz na natychmiastową komunikację, która oszczędza czas i pozwala uniknąć utraty przychodów. Fotonika pomaga wielu gałęziom przemysłu skutecznie sprzedawać produkty wysokiej jakości i zaawansowane technologicznie, a więc są rzeczywiście korzystne dla całej gospodarki.