La фотоніка це наука і технологія генерування, контролю та виявлення фотонів, які є частинками світла. Фотоніка лежить в основі технологій повсякденного життя, від смартфонів до ноутбуків, Інтернету, медичних інструментів і технологій освітлення. XNUMX століття залежатиме від фотоніки так само, як і XNUMX століття від електроніки.
У цій статті ми збираємося розповісти вам все, що вам потрібно знати про фотоніку, її характеристики та важливість.
що таке фотоніка
Фотоніка - це наука про світло. Це технологія генерації, контролю та виявлення світлових хвиль і фотонів, які є світловими частинками. Властивості хвиль і фотони можна використовувати для дослідження Всесвіту, лікування хвороб і навіть розкриття злочинів. Вчені вивчають світло протягом сотень років. Кольори веселки є лише невеликою частиною всього діапазону світлових хвиль, званого електромагнітним спектром. Photonics досліджує більш широкий діапазон довжин хвиль радіо гамма-променів, включаючи рентгенівське, ультрафіолетове та інфрачервоне.
Лише в 1960 столітті сер Ісаак Ньютон продемонстрував, що біле світло складається з різних кольорів світла. На початку XNUMX століття Макс Планк і пізніше Альберт Ейнштейн запропонували, що світло є одночасно хвилею і частинкою, що була дуже суперечливою теорією того часу. Як світло може бути двома абсолютно різними речами одночасно? Пізніші експерименти підтвердили цю подвійність світла. Термін «фотоніка» з’явився приблизно в XNUMX році, коли Теодор Майман винайшов лазер.
ключові особливості
Хоча Ми не можемо побачити весь електромагнітний спектр, видимі і невидимі світлові хвилі є частиною нашого повсякденного життя. Фотоніка всюди; у споживчій електроніці (сканери штрих-кодів, DVD-програвачі, пульти дистанційного керування телевізором), телекомунікації (інтернет), охорона здоров'я (ока хірургія, медичні пристрої), виробництво (лазерне різання та механічна обробка), захист та безпека (інфрачервоні камери, дистанційне зондування), розваги (голографія, лазерне шоу) тощо.
У всьому світі вчені, інженери та технологи проводять передові дослідження в області фотоніки. Наука про світло також активно викладається в аудиторіях і музеях, де вчителі та вихователі діляться своєю пристрастю до галузі з молоддю та громадськістю. Фотоніка відкриває невідомий і далекосяжний світ можливостей, обмежений лише відсутністю уяви.
Значення фотоніки
Фотоніка міститься в цифрових камерах і на екранах наших смартфонів і є важливою для виробництва інтегральних схем, які їх складають. Крім того, мова та дані, які ми надсилаємо та отримуємо через наші смартфони, перетворюються на світлові імпульси через підземні волоконно-оптичні мережі, як і тексти, музика, зображення та відео, які надходять на наші пристрої, коли ми переглядаємо Інтернет. Навіщо використовувати світло? Тому що надсилання інформації через нього – це найшвидше, найнадійніше та найефективніше, що у нас є
З іншого боку, штучне освітлення може продовжити тривалість дня, використовувати його для розважальних та продуктивних заходів і забезпечити більшу безпеку. Технологія освітлення не припиняє розвиватися, у пошуках більш ефективних, універсальних, економічних та екологічно чистих систем освітлення ми перейшли від свічок до світлодіодів.
Ніколи раніше ми не мали в своєму розпорядженні такого ефективного джерела світла, такого різноманіття кольорів, інтенсивності, такого довговічного та довговічного. Світлодіоди все частіше використовуються у світлофорах, автомобільних фарах та в будинках, вони також здатні вмикатися та вимикатися на короткі проміжки часу, непомітні для людського ока, що дозволить нашим освітлювальним системам прослужити нам одночасно протягом кількох років. Забезпечується освітлення та підключення до Інтернету. Ця нова технологія називається Li-Fi.
пільги
За допомогою світла, довжини, температури, деформації, тривимірної форми об’єктів та багатьох інших змінних можна проводити вимірювання з неперевершеною точністю та неінвазивним способом. Світло також може дати нам інформацію про об’єкт, який його випромінює, і середовище, через яке воно проходить.
Тому ми можемо використовувати його для дослідження та розуміння Всесвіту, виявлення забруднюючих речовин, перевірки якості їжі та напоїв, токсичності певних речовин тощо. Світло можна використовувати для виправлення проблем із зором у людей, знищувати пухлини в організмі набагато менш інвазивним і менш болючим способом, діагностувати певні захворювання на ранній стадії та забезпечувати більш ефективні методи лікування, які знищують ураження, не пошкоджуючи організацію здорової тканини.
Фотоніка використовується в нашому повсякденному житті: зчитувачі штрих-кодів у супермаркетах, DVD-програвачі, екрани телевізорів і пульти дистанційного керування в наших будинках, проектори та системи відеоспостереження в кінотеатрах тощо. Виявлення підробок, сільське господарство, датчики, штучний зір, мікроскопи, телескопи, лазери, автомобільна промисловість, Спектр застосування настільки широкий, що попереду ще багато інновацій.
Захід проводиться кожні два роки, починаючи з 2014 року, і все більше компаній, дослідницьких центрів, навчальних закладів та організацій, що займаються фотонікою, з усього світу відвідують її, щоб підтвердити її важливість у суспільстві. Ця дата була обрана тому, що 21 жовтня 1983 року Генеральна конференція з мір і ваг прийняла постійне значення 299.792,458 XNUMX кілометрів на секунду для швидкості світла у вакуумі.
Розвинені країни розуміють, що фотоніка відіграватиме більшу роль у світовій економіці. Дані показують, що світовий ринок фотоніки досяг 350 мільярдів євро в 000 році і, як очікується, зросте до 2011 мільярдів євро в 615 році. ЄС розглядає фотоніку в поєднанні з мікроелектронікою та наноелектронікою, нанотехнологіями, біотехнологією, передовими матеріалами та передовими технологіями виробництва як «ключову технологію», яка є горизонтальною, застосовується у великій кількості галузей, сприяє інноваціям та сприяє розвитку великого суспільства. виклики дають рішення. Ці ключові технології нададуть країнам і регіонам, які їх розвивають і використовують, провідну роль у створенні передових, стійких і екологічно чистих економік.
Сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете дізнатися більше про фотоніку та її характеристики.