Fotoonika

Fotoonika on valguse teadus ja tehnoloogia. See hõlmab valguse genereerimist, juhtimist, manipuleerimist, võimendamist ja tuvastamist. Ja see on paljude uuenduste taga, mis on viimastel aastatel muutnud seda, kuidas me elame. 

Laserid, optilised kiud, telefonide kaamerad ja ekraanid, optilised pintsetid ja valgustus meie autodes, kodudes, arvutiekraanides ja telerites on vaid mõned näited fotoonikast. Arvestades praegust maastikku ja potentsiaali, mis fotoonikal on innovatsiooni edendamisel mitmes tööstusharus, on seda tunnustatud kui Euroopa 21. sajandi võtmetehnoloogiat.

Euroopa tehnoloogiaplatvorm Photonics21 esindab fotoonikauuringute prioriteete Euroopa tasandil. Selle eesmärk on töötada välja ühine lähenemisviis Euroopa tööstuse, teaduse ja poliitika vahel. Euroopa Komisjon allkirjastas fotoonikaga avaliku ja erasektori partnerluse21, et toetada ja arendada seda Euroopa teaduse ja ettevõtluse olulist osa. 

Fotoonika ja igapäevaelu

Fotoonikal on oluline roll innovatsiooni edendamisel üha enamates valdkondades. Fotoonika kasutamine levib mitmes sektoris alates optilisest andmesidest kuni pildistamise, valgustuse ja kuvariteni, tootmissektorini, bioteaduste, tervishoiu, turvalisuse ja ohutuseni.

Fotonics pakub uusi ja unikaalseid lahendusi, kus tänapäeva traditsioonilised tehnoloogiad lähenevad kiiruse, võimsuse ja täpsuse poolest oma piiridele. Fotoonika mõju meie igapäevaelule on tähelepanuväärne.

Tervis

Fotoonikal on potentsiaal muuta tervishoidu valguse võime tõttu avastada ja mõõta haigusi kiiresti, tundlikult ja täpselt.

Biofotoonika on valguspõhiste tehnoloogiate kasutamine bio- ja meditsiiniteadustes. Seda saab tõhusalt kasutada haiguste väga varajaseks avastamiseks, kasutades mitteinvasiivseid pilditöötlusmeetodeid või hoolduspunkte.

Biofotoonika on oluline ka protsesside analüüsimiseks molekulaarsel tasandil, andes parema ülevaate haiguste päritolust, võimaldades seega ennetust ja uusi ravimeetodeid. Fotoonilistel tehnoloogiatel on oluline roll ka meie vananeva ühiskonna vajaduste käsitlemisel alates südamestimulaatoritest kuni sünteetiliste luudeni kuni endoskoopide ja in vivo protsessides kasutatavate mikrokaamerateni.

Valgustus ja energiasääst

Fotoonikat kasutatakse ka täiustatud valgustustehnoloogias, näiteks üldvalgustuses, näiteks Solid State Lighting (SSL). SSL põhineb valgusdioodidel (LED) ja orgaanilistel valgusdioodidel (OLED).

SSL tagab kvaliteetsema valgustuse ja aitab oluliselt säästa energiat. Intensiivse tootmise ja teadustegevuse eesmärk on veelgi parandada pooljuhtvalgustite jõudlust, eelkõige energiatõhusust ja -kvaliteeti, ning seega vähendada kulusid.

Osana Euroopa rohelisest kokkuleppest kohustus EL 2050. aastaks nullima kasvuhoonegaaside netoheite. Valgustus moodustab umbes 19 % kogu maailma elektritarbimisest, nii et tõhusam valgustus annab tohutu energiasäästu.

Näiteks hõõglampide asendamine pooljuhtvalgustitega võib säästa kuni 70 % tänapäeval valgustuses kasutatavast energiast. Ja SSL-il on silmapaistvad ainulaadsed omadused, sealhulgas töökindlus, pikem eluiga, hämardamine ja värvi häälestus. Need omadused pakuvad enneolematuid võimalusi valgustuskeskkonna kujundamiseks ja kohandamiseks vastavalt individuaalsetele vajadustele.

Lairiba-internetiühendus

Vajadus kiiremate, läbipaistvamate, dünaamilisemate ja keskkonnahoidlikumate lairibavõrkude järele suunab ELi teaduspoliitikat optilise andmeside valdkonnas. Selle valdkonna teadusuuringud käsitlevad energiatarbimise dramaatilist suurenemist veebis, andmekeskustes ja serverites. Eesmärk on võimaldada liikluse kasvu, kiireid võrgumuutusi ja erinevaid liiklusnõudeid, muutes andmeside kiiremaks, odavamaks ja energiatõhusamaks.

Ohutus ja turvalisus

Fotoonika on inimeste, kaupade ja keskkonna ohutuse ja turvalisuse suurendamise peamine võimaldaja. See toob kaasa võimaluse ehitada kontaktivabasid andureid ja visuaalseid rakendusi, mis toimivad erinevates valgusspektris alates röntgenikiirgusest terahertsini. Sellised andurid oleksid piisavalt tundlikud ja täpsed, et usaldusväärselt tuvastada võimalikke ohte või ohtlikke olukordi.

Photonics tehnoloogiad on mitmeid praktilisi rakendusi ohutuse ja turvalisuse. Kiudoptilisi andureid kasutatakse ehitussektori struktuursete defektide avastamiseks, keskkonnareostuse vältimiseks ja juhiabisüsteemide väljatöötamiseks. 

Turvarakendused tuginevad ka fotoonikatehnoloogiale, näiteks biomeetria ja piiride julgeolekusüsteemidele, videovalvesüsteemidele ja seadmetele ohtlike või ebaseaduslike kaupade avastamiseks.

Kõrge kvaliteediga tootmine

Laserid on muutunud mitmekülgseks tööriistaks. Lasertöötlus on muutunud oluliseks suuremahuliseks, odavaks ja täpseks tootmiseks. Uued lasertehnoloogiad stimuleerivad uusi tootmisprotsesse erakordselt kvaliteetselt. See võimaldab massilist kohandamist ja väga paindlikku tootmist nõudmisel, kiiret, puhast ja ressursitõhusat tootmist ning nulltõrgetega tootmist.

Euroopa on tööstuslike lasertehnoloogiate valdkonnas liider. See arendab, tarnib ja rakendab lasereid ja lasersüsteeme. Tööstuslikke lasertehnoloogiaid kasutatakse autotööstuses, plastide töötlemiseks, fotogalvaaniliste elementide, pooljuhtide ja miniaturiseeritud komponentide tootmiseks, mida kasutatakse meditsiinitehnoloogias ja mujal.

Fotoonika kohta lisateabe saamiseks külastage Euroopa tehnoloogiaplatvormi Photonics21 või lisateabe saamiseks võtke meiega ühendust.