Fotonika

Fotonika je věda a technologie světla. Zahrnuje generování, vedení, manipulaci, zesilování a detekci světla. A stojí za mnoha inovacemi, které změnily způsob, jakým žijeme v posledních několika letech. 

Lasery, optická vlákna, kamery a obrazovky v našich telefonech, optické pinzety a osvětlení v našich autech, domácnostech, počítačových obrazovkách a televizorech jsou jen několika příklady fotoniky. Vzhledem k současnému prostředí a potenciálu, který fotonika má pro posílení inovací v několika průmyslových odvětvích, byla uznána jako jedna z klíčových evropských základních technologií (KET) 21. století.

Evropská technologická platforma Photonics21 představuje priority výzkumu fotoniky na evropské úrovni. Jeho cílem je rozvíjet společný přístup evropského průmyslu, vědy a politiky. Evropská komise podepsala dohodu o partnerství veřejného a soukromého sektoru se společností Photonics21 na podporu a rozvoj této základní části evropské vědy a podnikání. 

Fotonika a každodenní život

Fotonika hraje důležitou roli při podpoře inovací v rostoucím počtu oborů. Aplikace fotoniky se rozšiřuje do několika odvětví, od optické datové komunikace přes zobrazování, osvětlení a displeje až po výrobní odvětví, vědy o živé přírodě, zdravotní péči, bezpečnost a zabezpečení.

Fotonika nabízí nová a jedinečná řešení, kde se dnešní konvenční technologie blíží svým limitům z hlediska rychlosti, kapacity a přesnosti. Vliv fotoniky na náš každodenní život je pozoruhodný.

Zdraví

Fotonika má potenciál způsobit revoluci ve zdravotnictví díky schopnosti světla detekovat a měřit nemoci rychlým, citlivým a přesným způsobem.

Biofotonika je využití světelných technologií v bio & lékařských vědách. Může být účinně použit pro velmi včasnou detekci onemocnění, s neinvazivními zobrazovacími technikami nebo aplikacemi v místě péče.

Biofotonika je také nástrojem pro analýzu procesů na molekulární úrovni, což umožňuje lepší pochopení původu onemocnění, a tím umožňuje prevenci a novou léčbu. Fotonické technologie také hrají významnou roli při řešení potřeb naší stárnoucí společnosti, od kardiostimulátorů přes syntetické kosti až po endoskopy a mikrokamery používané v procesech in vivo.

Osvětlení a úspory energie

Fotonika se používá také v pokročilých osvětlovacích technologiích, jako je Solid State Lighting (SSL) pro všeobecné osvětlovací aplikace. Technologie SSL je založena na diodách vyzařujících světlo (LED) a technologiích organických diod vyzařujících světlo (OLED).

SSL poskytuje kvalitnější osvětlení a přispívá k podstatným úsporám energie. Intenzivní výrobní a výzkumné činnosti mají za cíl dále zlepšit výkon SSL, zejména energetickou účinnost a kvalitu, a tím snížit náklady.

V rámci Zelené dohody pro Evropu se EU zavázala k nulovým čistým emisím skleníkových plynů do roku 2050. Osvětlení představuje přibližně 19 % celosvětové spotřeby elektrické energie, takže účinnější osvětlení přinese obrovské úspory energie.

Například výměna žárovek za technologie SSL by mohla ušetřit až 70 % energie spotřebované dnes v osvětlení. A SSL má vynikající jedinečné vlastnosti včetně robustnosti, delší životnosti, stmívání a laditelnosti barev. Tyto vlastnosti nabízejí bezprecedentní příležitosti k tvarování a úpravě světelného prostředí tak, aby vyhovovalo individuálním potřebám.

Širokopásmové připojení k internetu

Potřeba rychlejších, transparentnějších, dynamičtějších a ekologičtějších širokopásmových sítí je hnací silou výzkumné politiky EU v oblasti optické datové komunikace. Výzkum v této oblasti se zabývá dramatickým nárůstem spotřeby energie na webu, v datových centrech a serverech. Cílem je umožnit růst provozu, rychlé změny sítě a různé požadavky na provoz a zároveň zrychlit, zlevnit a zefektivnit datovou komunikaci.

Bezpečnost a zabezpečení

Fotonika je klíčovým faktorem pro zvýšení bezpečnosti a ochrany osob, zboží a životního prostředí. Přináší možnost budování bezkontaktních senzorů a vizuálních aplikací pracujících v různých oblastech světelného spektra od rentgenového záření až po terahertz. Tyto senzory by byly dostatečně citlivé a přesné, aby spolehlivě detekovaly potenciální nebezpečí nebo nebezpečné situace.

Fotonické technologie mají několik praktických aplikací v oblasti bezpečnosti a zabezpečení. Snímače vláken se používají k detekci konstrukčních vad ve stavebnictví, k prevenci znečištění životního prostředí a k vývoji asistenčních systémů pro řidiče. 

Bezpečnostní aplikace se rovněž spoléhají na fotonické technologie, například v biometrických systémech a systémech bezpečnosti hranic, systémech kamerového dohledu a vybavení pro odhalování nebezpečného nebo nezákonného zboží.

Vysoce kvalitní výroba

Lasery se staly univerzálním nástrojem. Zpracování laserem se stalo nezbytným pro velkoobjemovou, nízkonákladovou a přesnou výrobu. Nové technologie založené na laseru stimulují nové výrobní procesy s mimořádnou kvalitou. To umožňuje hromadné přizpůsobení a vysoce flexibilní výrobu na vyžádání, rychlou a čistou výrobu efektivně využívající zdroje a výrobu bez chyb.

Evropa je lídrem v oblasti průmyslových laserových technologií. Vyvíjí, dodává a aplikuje lasery a laserové systémy. Průmyslové laserové technologie se používají v automobilovém průmyslu, pro zpracování plastů, pro výrobu fotovoltaických článků, polovodičů a miniaturizovaných součástí používaných v lékařské technologii a další.

Chcete-li se dozvědět více o fotonice, můžete navštívit Evropskou technologickou platformu Photonics21 nebo nás kontaktovat pro další informace.