La fotonika ir zinātne un tehnoloģija fotonu, kas ir gaismas daļiņas, ģenerēšanai, kontrolei un noteikšanai. Fotonika ir ikdienas dzīves tehnoloģiju pamatā, sākot no viedtālruņiem līdz klēpjdatoriem, internetam, medicīnas instrumentiem un apgaismojuma tehnoloģijām. XNUMX. gadsimts būs tikpat atkarīgs no fotonikas kā XNUMX. gadsimts no elektronikas.
Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim visu, kas jums jāzina par fotoniku, tās īpašībām un nozīmi.
kas ir fotonika
Fotonika ir zinātne par gaismu. Tā ir gaismas viļņu un fotonu, kas ir gaismas daļiņas, ģenerēšanas, kontroles un noteikšanas tehnoloģija. Viļņu īpašības un fotonus var izmantot, lai izpētītu Visumu, ārstētu slimības un pat atrisinātu noziegumus. Zinātnieki ir pētījuši gaismu simtiem gadu. Varavīksnes krāsas ir tikai neliela daļa no visa gaismas viļņu diapazona, ko sauc par elektromagnētisko spektru. Fotonika pēta plašāku radio gamma staru viļņu garumu diapazonu, tostarp rentgena, ultravioleto un infrasarkano staru.
Tikai 1960. gadsimtā sers Īzaks Ņūtons pierādīja, ka balto gaismu veido dažādas gaismas krāsas. XNUMX. gadsimta sākumā Makss Planks un vēlāk Alberts Einšteins ierosināja, ka gaisma ir gan vilnis, gan daļiņa, kas tajā laikā bija ļoti pretrunīga teorija. Kā gaisma var būt divas pilnīgi dažādas lietas vienlaikus? Vēlāki eksperimenti apstiprināja šo gaismas dualitāti. Termins fotonika parādījās ap XNUMX. gadu, kad Teodors Maimens izgudroja lāzeru.
galvenās iezīmes
Kaut gan Mēs nevaram redzēt visu elektromagnētisko spektru, redzamie un neredzamie gaismas viļņi ir daļa no mūsu ikdienas. Fotonika ir visur; plaša patēriņa elektronikā (svītru kodu skeneri, DVD atskaņotāji, televizoru tālvadības pultis), telekomunikācijās (internets), veselībā (acu ķirurģija, medicīniskās ierīces), ražošanā (lāzergriešana un apstrāde), aizsardzībā un drošībā (infrasarkanās kameras, attālā uzrāde), izklaidē (hologrāfija, lāzera šovi) utt.
Visā pasaulē zinātnieki, inženieri un tehnologi veic vismodernākos pētījumus fotonikas jomā. Gaismas zinātne tiek aktīvi mācīta arī klasēs un muzejos, kur skolotāji un pedagogi dalās ar jauniešiem un sabiedrību savā aizraušanās ar šo jomu. Fotonika paver nezināmu un tālejošu iespēju pasauli, ko ierobežo tikai iztēles trūkums.
Fotonikas nozīme
Fotonika ir atrodama digitālajās kamerās un mūsu viedtālruņu ekrānos, un tā ir būtiska to integrālo shēmu ražošanā. Turklāt runa un dati, ko mēs sūtām un saņemam, izmantojot viedtālruņus, tiek pārveidoti gaismas impulsos caur pazemes optiskās šķiedras tīkliem, tāpat kā teksti, mūzika, attēli un videoklipi, kas nonāk mūsu ierīcēs, kad pārlūkojam tīmekli. Kāpēc izmantot gaismu? Tā kā informācijas sūtīšana caur to ir ātrākais, uzticamākais un efektīvākais, kas mums ir
No otras puses, mākslīgais apgaismojums var pagarināt dienas garumu, izmantot to atpūtai un produktīvām aktivitātēm un nodrošināt lielāku drošību. Apgaismojuma tehnoloģija nav apstājusies attīstīties, efektīvāku, daudzpusīgāku, ekonomiskāku un videi draudzīgāku apgaismojuma sistēmu meklējumos no svecēm pārgājām pie LED.
Nekad agrāk mūsu rīcībā nav bijis tik efektīvs gaismas avots, tik dažādās krāsās, intensitātē, tik izturīgs un ilgmūžīgs. LED arvien vairāk tiek izmantotas luksoforos, automašīnu priekšējos lukturos un mājās, tie spēj arī ieslēgties un izslēgties uz īsu, cilvēka acij nemanāmu laiku, kas ļaus mūsu apgaismojuma sistēmām kalpot mums vienlaicīgi vairākus gadus. Tiek nodrošināts apgaismojums un interneta pieslēgums. Šo jauno tehnoloģiju sauc par Li-Fi.
priekšrocības
Ar gaismas, garuma, temperatūras, deformācijas, objektu trīsdimensiju formas un daudzu citu mainīgo palīdzību mērījumus var veikt ar nepārspējamu precizitāti un neinvazīvā veidā. Gaisma var arī sniegt mums informāciju par objektu, kas to izstaro, un vidi, caur kuru tā pārvietojas.
Tāpēc mēs varam to izmantot, lai izpētītu un izprastu Visumu, atklātu piesārņotāju klātbūtni, pārbaudītu pārtikas un dzērienu kvalitāti, noteiktu vielu toksicitāti utt. Gaismu var izmantot, lai labotu cilvēku redzes problēmas, iznīcināt audzējus organismā daudz mazāk invazīvā un mazāk sāpīgā veidā, diagnosticēt noteiktas slimības agrīnā stadijā un nodrošināt efektīvākas ārstēšanas metodes, kas iznīcina bojājumus, nekaitējot veselo audu organizācijai.
Fotoniku izmanto mūsu ikdienā: svītrkodu lasītājus lielveikalos, DVD atskaņotājus, televizoru ekrānus un tālvadības pultis mūsu mājās, projektorus un videonovērošanas sistēmas kinoteātros utt. Viltojumu noteikšana, lauksaimniecība, sensori, mākslīgā redze, mikroskopi, teleskopi, lāzeri, automobiļu rūpniecība, pielietojumu klāsts ir tik plašs, ka priekšā vēl ir daudz jauninājumu.
Pasākums notiek ik pēc diviem gadiem kopš 2014. gada, un to apmeklē arvien vairāk ar fotoniku saistīti uzņēmumi, pētniecības centri, izglītības iestādes un organizācijas no visas pasaules, lai popularizētu tās nozīmi sabiedrībā. Šis datums tika izvēlēts, jo 21. gada 1983. oktobrī Ģenerāl konference par svaru un mēriem pieņēma nemainīgu vērtību 299.792,458 XNUMX kilometri sekundē gaismas ātrumam vakuumā.
Attīstītās valstis saprot, ka fotonikai būs lielāka loma pasaules ekonomikā. Dati liecina, ka pasaules fotonikas tirgus sasniedza 350 miljardi eiro 000. gadā, un sagaidāms, ka 2011. gadā tas pieaugs līdz 615 miljardiem eiro. ES fotoniku apvienojumā ar mikroelektroniku un nanoelektroniku, nanotehnoloģiju, biotehnoloģiju, progresīviem materiāliem un progresīvām ražošanas tehnoloģijām uzskata par “galveno tehnoloģiju”, kas ir horizontāla, tiek izmantota daudzās nozarēs, veicina inovāciju un sniedz ieguldījumu lielas sabiedrības veidošanā. izaicinājumi sniedz risinājumus. Šīs galvenās tehnoloģijas nodrošinās valstīm un reģioniem, kas tās izstrādā un izmanto, vadošo lomu attīstītas, ilgtspējīgas un zaļākas ekonomikas izveidē.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par fotoniku un tās īpašībām.