Fotonika

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Jedna z mnoha různých definic fotoniky ji považuje za aplikovanou kvantovou elektrodynamiku. Kvantová elektrodynamika je teorie, která vznikla ve snaze spojit kvantovou mechaniku s klasickou Maxwellovou teorií elektřiny a magnetismu koncem dvacátých let minulého století. V podstatě popisuje interakci světla a hmoty.

  V kvantové elektrodynamice existují tři základní děje potřebné k popisu všech jevů spojených se světlem a elektřinou,
jejichž účastníky jsou fotony a elektrony: 

· postup fotonu z jednoho místa prostoru v určitém čase na jiné (optika); · postup elektronu z jednoho místa prostoru v určitém čase na jiné (elektronika); · vyzářeni nebo pohlcení fotonu elektronem (fotonika); Fotonika je založena právě na tomto posledním ději. Může být tedy definována jako studium a využití praktických aplikací procesů, souvisejících s pohlcováním nebo vyzařováním fotonů elektrony.

  Takový přístup opravňuje k tvrzení o existenci a  sounáležitosti tří rovnoprávných oborů: optiky, elektroniky a fotoniky. 

Avšak zatím co optika i elektronika mohou existovat naprosto samostatně, u takto pojaté fotoniky tomu tak není. Fotony i elektrony je totiž nutno na místo vzájemné interakce nějak dopravit a proto se zřejmě fotonika nemůže bez optiky a elektroniky obejít. Fotonika se tak také jeví jako účelové seskupení vybraných částí optiky a elektroniky, které zkoumá a využívá procesy nastávající při energetických ztrátách elektronů a fotonů – hlavně předávání energie fotonů elektronům a vznik fotonů na úkor energetických ztrát elektronů. Pokud tyto částice nesou informaci, předává se i informace. Zkrátka: fotonika stojí na dvou nohách: jedna je elektronika a druhá optika.











Fotonika' je obor na rozhraní fyzikálních a technických věd, která se zabývá vlastnostmi a metodami využití fotonů. Pro praktické aplikace je zvlášť významný výzkum přístrojů, ve kterých je kontrolovaným způsobem ovládán tok fotonů.

Fotonika je mladým oborem navazujícím na tradiční vědní disciplínu optiku. Tři velké mezníky rozvoje techniky posledních desetiletí – vynález laseru, příprava optických vláken s nízkým útlumem a zvládnutí výroby polovodičových optických součástek[1] – měly za následek renesanci optiky a její rostoucí význam pro moderní technologie. Výsledkem tohoto vývoje byl vznik nových vědních oborů včetně fotoniky. Pojmenování oboru názvem fotonika bylo přijato jako paralela s elektronikou, která se zabývá metodami řízení toku elektronů v různých prostředích a strukturách. Pojem fotonika rovněž vystihuje význam částicové (fotonové) podstaty světla při výkladu činnosti mnoha optických zařízení.

Fotonová optika je soubor výsledků kvantové optiky, kterými se doplňuje elektromagnetická optika tak, aby bylo možno - při zachování názornosti klasické teorie - objasnit vedle klasických optických jevů také kvantovou povahu světla a jeho interakci s látkou.

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. B. E. A. Saleh and M. C. Teich. Fundamentals of photonics. John Willey & sons, inc., 1991. Český překlad Základy fotoniky vydal MATFYZPRESS Praha, 1994-96. ISBN 80-85863-01-4

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]