La fotoniikka on tiede ja tekniikka fotonien, valon hiukkasten, tuottamiseksi, ohjaamiseksi ja havaitsemiseksi. Fotoniikka tukee arjen teknologioita älypuhelimista kannettaviin tietokoneisiin, Internetiin, lääketieteellisiin instrumentteihin ja valaistustekniikkaan. XNUMX-luku on yhtä paljon riippuvainen fotoniikasta kuin XNUMX-luku elektroniikasta.
Tässä artikkelissa kerromme sinulle kaiken, mitä sinun tulee tietää fotoniikasta, sen ominaisuuksista ja tärkeydestä.
mitä on fotoniikka
Fotoniikka on valotiede. Se on valoaaltojen ja fotonien, jotka ovat valohiukkasia, generointi-, ohjaus- ja havaitsemistekniikkaa. Aaltojen ominaisuudet ja fotoneilla voidaan tutkia maailmankaikkeutta, hoitaa sairauksia ja jopa ratkaista rikoksia. Tiedemiehet ovat tutkineet valoa satoja vuosia. Sateenkaaren värit ovat vain pieni osa koko valoaaltojen valikoimasta, jota kutsutaan sähkömagneettiseksi spektriksi. Fotoniikka tutkii laajempaa valikoimaa radiogammasäteilyn aallonpituuksia, mukaan lukien röntgensäteet, ultravioletti ja infrapuna.
Sir Isaac Newton osoitti vasta 1960-luvulla, että valkoinen valo koostuu valon eri väreistä. XNUMX-luvun alussa Max Planck ja myöhemmin Albert Einstein ehdottivat, että valo on sekä aalto että hiukkanen, mikä oli tuolloin erittäin kiistanalainen teoria. Miten valo voi olla kaksi täysin eri asiaa samaan aikaan? Myöhemmät kokeet vahvistivat tämän valon kaksinaisuuden. Termi fotoniikka ilmestyi noin XNUMX, kun Theodore Maiman keksi laserin.
Tärkeimmät ominaisuudet
Vaikka Emme näe koko sähkömagneettista spektriä, näkyvät ja näkymätön valoaallot ovat osa jokapäiväistä elämäämme. Fotoniikka on kaikkialla; kulutuselektroniikassa (viivakoodilukijat, DVD-soittimet, TV:n kaukosäätimet), televiestinnässä (internet), terveydenhuollossa (silmäkirurgia, lääketieteelliset laitteet), valmistuksessa (laserleikkaus ja koneistus), puolustuksessa ja turvallisuudessa (kamerat infrapuna, kaukokartoitus), viihde (holografia, lasershow) jne.
Ympäri maailmaa tiedemiehet, insinöörit ja teknologit tekevät huippuluokan tutkimusta fotoniikan alalla. Valon tiedettä opetetaan aktiivisesti myös luokkahuoneissa ja museoissa, joissa opettajat ja kasvattajat jakavat intohimonsa alaa kohtaan nuorten ja yleisön kanssa. Fotoniikka avaa tuntemattoman ja kauaskantoisen mahdollisuuksien maailman, jota rajoittaa vain mielikuvituksen puute.
Fotoniikan merkitys
Fotoniikka löytyy digikameroista ja älypuhelimiemme näytöistä, ja se on välttämätöntä niitä muodostavien integroitujen piirien valmistuksessa. Lisäksi puhe ja data, jonka lähetämme ja vastaanotamme älypuhelimiemme kautta, muunnetaan valopulsseiksi maanalaisten valokuituverkkojen kautta, aivan kuten tekstit, musiikki, kuvat ja videot, jotka saapuvat laitteillemme, kun selaat verkkoa. Miksi käyttää valoa? Koska tiedon lähettäminen sen kautta on nopein, luotettavin ja tehokkain asia, mitä meillä on
Toisaalta keinovalo voi pidentää päivän pituutta, käyttää sitä virkistys- ja tuottavaan toimintaan sekä lisätä turvallisuutta. Valaistusteknologian kehitys ei ole pysähtynyt, tehokkaampia, monipuolisempia, taloudellisempia ja ympäristöystävällisempiä valaistusjärjestelmiä etsiessään siirryttiin kynttilöitä ledeihin.
Meillä ei ole koskaan aikaisemmin ollut käytössämme näin tehokasta valonlähdettä, niin monina eri väreinä, voimakkuuksina, niin kestävä ja pitkäikäinen. LEDejä käytetään yhä enemmän liikennevaloissa, autojen ajovaloissa ja kodeissa, ne pystyvät myös syttymään ja sammumaan lyhyeksi, ihmissilmälle huomaamattomaksi ajaksi, jolloin valaistusjärjestelmämme palvelevat meitä samanaikaisesti useiden vuosien ajan. Valaistus ja Internet-yhteys tarjotaan. Tätä uutta teknologiaa kutsutaan Li-Fi:ksi.
hyötyjä
Valon, pituuden, lämpötilan, muodonmuutosten, esineiden kolmiulotteisen muodon ja monien muiden muuttujien avulla mittaukset voidaan tehdä vertaansa vailla olevalla tarkkuudella ja ei-invasiivisella tavalla. Valo voi myös antaa meille tietoa sitä lähettävästä kohteesta ja väliaineesta, jonka kautta se kulkee.
Siksi voimme käyttää sitä tutkiaksemme ja ymmärtääksemme maailmankaikkeutta, havaitaksemme epäpuhtauksien läsnäolon, varmistaaksemme ruoan ja juomien laadun, tiettyjen aineiden myrkyllisyyden jne. Valoa voidaan käyttää korjaamaan ihmisten näköongelmia, tuhota kehon kasvaimia paljon vähemmän invasiivisella ja vähemmän kivuliaalla tavalla, diagnosoida tietyt sairaudet varhaisessa vaiheessa ja tarjota tehokkaampia hoitoja, jotka tuhoavat leesiot vahingoittamatta terveen kudoksen organisaatiota.
Fotoniikka on käytössä jokapäiväisessä elämässämme: viivakoodilukijat supermarketeissa, DVD-soittimet, televisioruudut ja kaukosäätimet kodeissamme, projektorit ja videovalvontajärjestelmät elokuvateattereissa jne. Väärennösten havaitseminen, maatalous, anturit, keinonäkö, mikroskoopit, teleskoopit, laserit, autoteollisuus, sovellusvalikoima on niin laaja, että monia innovaatioita on vielä tulossa.
Tapahtuma on järjestetty joka toinen vuosi vuodesta 2014 lähtien, ja siihen osallistuu yhä useammat fotoniikkaan osallistuvat yritykset, tutkimuskeskukset, oppilaitokset ja organisaatiot ympäri maailmaa edistämään sen merkitystä yhteisössä. Tämä päivämäärä valittiin, koska 21. lokakuuta 1983 painojen ja mittojen yleiskonferenssi hyväksyi vakioarvon 299.792,458 XNUMX kilometriä sekunnissa valonnopeudella tyhjiössä.
Kehittyneet maat ymmärtävät, että fotoniikalla tulee olemaan suurempi rooli maailmantaloudessa. Tiedot osoittavat, että globaalit fotoniikan markkinat saavuttivat 350 miljardia euroa vuonna 000, ja sen odotetaan nousevan 2011 miljardiin euroon vuonna 615. EU pitää fotoniikkaa yhdistettynä mikroelektroniikkaan ja nanoelektroniikkaan, nanoteknologiaan, biotekniikkaan, kehittyneisiin materiaaleihin ja kehittyneeseen valmistusteknologiaan "avainteknologiana", joka on horisontaalista, jota sovelletaan useilla teollisuudenaloilla, edistää innovaatiota ja edistää suurta yhteiskuntaa. haasteet tarjoavat ratkaisuja. Nämä keskeiset teknologiat antavat niitä kehittäville ja käyttäville maille ja alueille johtavan aseman kehittyneiden, kestävien ja vihreämpien talouksien luomisessa.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää fotoniikasta ja sen ominaisuuksista.