Kas ir fotonika?

Ir daudzi gaismas un tās uzvedības aspekti, kas ir svarīgi tiem, kas pēta fotoniku zinātniskos vai rūpnieciskos nolūkos. Piemēram, gaismas caurlaidība ir svarīga, jo ir nepieciešama efektīva un uzticama datu pārvietošana uz attālām vietām un no tām. Šim nolūkam bieži izmanto optisko šķiedru kabeļus. Gaismas emisija un pastiprināšana ir svarīga arī efektīvu signālu radīšanai un manipulācijām ar tiem.

Gaismas sensors ir īpaši svarīgs fotonikā, jo eksperimentos un testos iesaistītā gaisma bieži ir jānosaka kvantitatīvi, un tā var pat nebūt redzama. Dažām gaismas noteikšanas ierīcēm ir ķīmisks raksturs; piemēram, noteiktas frekvences vai intensitātes gaisma var izraisīt īpašu ķīmisku efektu. Citi detektori darbojas kā termometri un reaģē uz ienākošās gaismas piegādāto siltumu.

Fotonikas jomu izmanto daudzās dažādās nozarēs, sākot no plaša patēriņa elektronikas līdz robotikai. Piemēram, svītrkodu skeneri un DVD lasītāji ir uz gaismu balstītas tehnoloģijas. Medicīnā gaismu lāzeru veidā izmanto arī redzes korekcijai un tetovējumu noņemšanai. Militārie lietojumi ietver infrasarkanās gaismas noteikšanu, lai tumsā atklātu siltuma avotus. Daži fotonikas lietojumi tiek pilnībā izmantoti izklaidei; tie ietver lāzera šovus un hologrāfisko mākslu.

Plašais komerciālo, rūpniecisko un militāro lietojumu klāsts fotonikas jomā nodrošina, ka tā kopumā ir labi finansēta un plaukstoša zinātniskās pētniecības joma. Gaismas izpētei un pielietošanai ir daudz šķautņu, tāpēc ir daudz dažādu gaismas uzvedības un izmantošanas aspektu, ko var izpētīt jebkurā laikā. Viena izplatīta studiju joma ir modulācija, veids, kā informāciju var kodēt gaismā. Vienkāršākā modulācijas metode ir viena gaismas avota ieslēgšana un izslēgšana saskaņā ar noteiktu kodu, piemēram, Morzes kodu. Citas modulācijas metodes, piemēram, ortogonālā frekvences dalīšanas multipleksēšana, cenšas izmantot dažādu gaismas avotu dažādas kvalitātes, piemēram, frekvenci, lai nosūtītu sarežģītākus un efektīvākus signālus.