Was sind die verschiedenen Photonik-Anwendungen?

Seit der Einführung des Lasers in den 1960er Jahren haben sich Anwendungen der Photonik in fast allen technologischen Bereichen der Wirtschaft ausgebreitet. Hochgeschwindigkeitskommunikation zwischen Parteien überall auf der Welt und sogar das Internet werden durch Fortschritte in der Photonik ermöglicht. Auch Computermonitore, Handybildschirme und die Maschinen zur Herstellung von Computern verwenden Licht. Photonische Geräte werden heute häufig in der Medizin und beim Militär als Vorteil gegenüber Streitkräften mit weniger überlegener Technologie verwendet. Das Feld hat auch ein neues Segment der Ausbildung eröffnet, um Arbeiter beispielsweise in der Verwendung von Glasfasersystemen auszubilden oder angehende Forscher in der Weiterentwicklung neuer Technologien auszubilden.

Die vielleicht am weitesten verbreitete Anwendung der Photonik findet sich in der Telekommunikation. Unterwasserkabel, die Glasfasern verwenden, senden Signale im Handumdrehen an Orte, die sich möglicherweise auf gegenüberliegenden Seiten des Planeten befinden. Neben Kabeln sind auch andere Teile optischer Netzwerke wie Steuermodule, Splitter und Verstärker photonische Geräte, die die Kommunikation schnell und effizient machen. In ähnlicher Weise ermöglichen in Halbleiter eingebaute optische Komponenten Computer-DVDs, die Informationen auf Datenträgern mit ausreichend hoher Geschwindigkeit lesen, um Informations- und Bildungs-Multimedia anzuzeigen. Außerdem speichern sie Informationen schnell auf optischen Laufwerken oder Chips und rufen sie ebenso effizient wieder ab.

Noch vielfältiger sind die Anwendungen der Photonik in der Medizin, wo der Bereich der Biophotonik entstanden ist. Licht kann in kleinen optischen Fasern konzentriert werden, die verwendet werden, um das Innere des Körpers abzubilden oder Operationen ohne große Einschnitte durchzuführen. Laser können verwendet werden, um Augen- und Herzprobleme zu behandeln, Organe abzubilden und detaillierte Bilder vor einer Operation zu rekonstruieren und die Sequenzierung von Desoxyribonukleinsäure (DNA) zu verstehen. Für Pharmazeutika kann Licht verwendet werden, um die Eigenschaften von Medikamenten zu analysieren, um ihr chemisches Verhalten zu verstehen, bevor der Mensch sie jemals einnimmt

Mit Photonic Engineering können dreidimensionale Modelle für Prototypen erstellt werden. Es gibt viele Anwendungen der Photonik in der Fertigung und sie ist die Grundlage für das Halbleiter- und Elektronikgeschäft. Mit Licht lässt sich die Genauigkeit von Maschinen und der von ihnen hergestellten Produkte messen sowie Schneidemaschinen und Schweißgeräte steuern. Es kann sogar verwendet werden, um chemische Verbindungen zu analysieren. Im Militär hat diese Technologie zur Entwicklung von lasergelenkten Flugkörpern, Nachtsichtkameras, Hightech-Überwachungssystemen, wie sie bei Höhendrohnen verwendet werden, zur Warnung vor feindlichen Angriffen und zur Ausbildung von Personal geführt.

Von Forschungsinstrumenten wie Spektralfotometern bis hin zur Nutzung von Sonnenkollektoren zur Energiegewinnung sind die Anwendungen der Photonik zahlreich und für das moderne Leben wichtig. Sie ermöglichen effiziente Fertigungsabläufe, die im Vergleich zu alternativen Produktionsverfahren viel kostengünstiger sind, und eine sofortige Kommunikation, die Zeit spart und Umsatzeinbußen vermeidet. Photonik hilft vielen Branchen dabei, qualitativ hochwertige und Hightech-Produkte effizient zu verkaufen, ist also tatsächlich von Vorteil für die Gesamtwirtschaft.