Fotonik, (İngilizce: Photonics), bir fiziksel parçacık olan elektronun belirli çerçevedeki uygulama/kullanım alanına elektronik denildiği gibi, yine elektromanyetik radyasyonun partiküler karakter sergilediği için bir parçacık olarak ele alınan kuantumu yani fotonunun belirli çerçevedeki kullanım/uygulama alanlarının teorik zeminine verilen isim.
Fotonik bilimi, ışığı oluşturan fotonların üretilmesi, yönlendirilmesi, madde ile olan etkileşimi, taşınması ve algılanması ile uğraşan bir bilim dalıdır. Diğer bilimlerin ve teknolojilerin gelişmesine olanak sağlayan tetikleyici bir özelliği vardır.
Tarihi
\”Fotonik\” kelimesi, ışıktan (\”fotoğraflar\” ve \”kurgusal kelimeler\” köklü \”fotoğraftır\”) kullanılan Yunanca \”phos\” kelimesinden türetilmiştir; 1960\’ların sonlarında, telekomünikasyon, bilgi işleme vb. gibi geleneksel elektronik alanlarında geleneksel olarak yer alan işlevleri yerine getirmek için ışığı kullanmak olan bir araştırma alanını tanımlamak için ortaya çıktı.
Bir alan olarak fotonik, 1960 yılında lazerin icadıyla başladı. Diğer gelişmeler takip etti: 1970\’lerde lazer diyodu, bilgi iletmek için optik elyaflar ve erbiyum katkılı fiber amplifikatör. Bu buluşlar, 20. yüzyılın sonlarında telekomünikasyon devriminin temelini oluşturdu ve İnternet için altyapıyı sağladı.
Daha önce hazırlanmış olsa da, fotonik terimi, 1980\’lerde fiber optik veri iletimi telekomünikasyon şebeke operatörleri tarafından benimsenip yaygınlaştırıldı. Bu terim, Bell Laboratuvarlarında yaygın şekilde kullanıldı. [Değiştir] Kullanımı IEEE Lazerler ve Elektro-Optik Topluluğu, 1980\’lerin sonunda Photonics Technology Letters adlı bir arşiv dergisi kurduğunda doğrulandı.
2001 yılının cazibesinde gerçekleşen dot-com çöküşüne kadar uzanan dönemde, fotonik alanlar büyük ölçüde optik telekomünikasyon üzerine yoğunlaştı. Bununla birlikte, fotonik, lazer üretimi, biyolojik ve kimyasal algılama, tıbbi teşhis ve terapi, görüntü teknolojisi ve optik bilgi işlem gibi çok sayıda bilim ve teknoloji uygulamasını kapsamaktadır. Geçerli silikon fotonik gelişmeler başarılı olursa, fotoniklerin daha da büyümesi muhtemeldir.
Klasik optik
Fotonik, optik ile çok yakından ilişkilidir. Albert Einstein 1905 yılında Optikte fotoelektrik etkisini açıkladı. Klasik optik uzun araçlar ve 19. yüzyıllar boyunca gelişen 15 kırınımlı lens, yansıtan ayna ve çeşitli optik bileşenleri ve aletleri dahil birçok şeyin yapımıyla ilgilidir. 17. yüzyılda geliştirilen Huygens Prensibi gibi klasik optiğin temel ilkeleri , 19. yüzyılda geliştirilen Maxwell Denklemleri ve dalga denklemleri ile kanıtlanmıştır ve ışığın kuantum özelliklerine bağlı değildir.
Modern optik
Fotonik, kuantum optiği,optomekanik , elektro – optik, optoelektronik ve kuantum elektroniği ile ilişkilidir.Ancak, her alanda bilimsel toplulukların ve hükumetlerin pazarda biraz farklı çağrışımları vardır .Fotonik uygulamalı araştırma ve geliştirme anlamına gelirken, kuantum optiği genellikle temel araştırma anlamına gelir. Fotonik kelimesiyle kastedilen şunlardır; Işığın tanecik özellikleri, Fotonlar kullanılarak sinyal işleme aygıtı teknolojilerinin yaratma potansiyeli , Optik üzerine pratik uygulama.
Uygulama Alanları
Fotoniklerin uygulamaları her yerde bulunur. Günlük hayattan en gelişmiş bilimlere kadar olan tüm alanlar, ör. aydınlatma, metroloji, spektroskopi, holografi, tıp (ameliyat, görme düzeltme, endoskopi, sağlık izleme), askeri teknoloji, lazer materyali işleme, görsel sanatlar, biyofotonik, tarım ve robotik.
Fotoniklerin potansiyel uygulamaları neredeyse sınırsızdır ve birkaç ilginç ek örnek vermek için kimyasal sentez, tıbbi teşhis, çip üzerinde veri iletişimi, lazer savunma ve füzyon enerjisi içerir.
Tüketici donanımları: barkod tarayıcı, yazıcı, CD / DVD / Blu-ray cihazları, uzaktan kumanda cihazları
Telekomünikasyon: fiber optik haberleşme, mikrodalgaya optik aşağı dönüştürücü
Tıp: Zayıf görüşlerin düzeltilmesi, lazer cerrahisi, cerrahi endoskopi, dövme çıkarma
Endüstriyel üretim: lazerlerin kaynak kullanımı, delinmesi, kesilmesi ve çeşitli yüzey işleme yöntemleri
Yapı: lazerle tesviye, lazer mesafe tarama, akıllı yapılar
Havacılık: mobil parçalarından yoksun fotonik jiroskoplar
Askeri: IR sensörleri, komuta ve kontrol, navigasyon, arama kurtarma, maden döşeme ve algılama
Eğlence: lazer gösterileri, kiriş efektleri, holografik sanat
Bilgi işlem
Metroloji: Zaman ve frekans ölçümleri, mesafe bulma
Fotonik hesaplama: bilgisayarlar, baskılı devre kartları ya da optoelektronik entegre devreler arasında saat dağıtımı ve iletişim; gelecekte: kuantum hesaplama
Mikrofotonik ve nanofotonik genellikle fotonik kristaller ve katı hal aygıtları içerir