โฟตอนิกส์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี


โฟตอนิกส์ (อังกฤษ: photonics) คือวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของการสร้างและควบคุมแสง (โฟตอน) โดยเฉพาะในช่วงสเปคตรัมที่มองเห็นและอินฟราเรด การประยุกต์ใช้โฟโตนิกส์นั้นมักเกี่ยวข้องกับแสงเลเซอร์ ความถี่ของแสงที่ใช้งานนั้นอยู่ในช่วงร้อยเทราเฮิรตซ์

งานวิจัยทางโฟตอนิกส์โดยสังเขป[แก้]

วิทยาการของโฟตอนิกส์นั้นรวมถึง การกำเนิดแสง, การเดินทางของแสง, การขยายแสง, การตรวจวัดแสง, การ modulate คลื่นแสง, และการ switch แสง อุปกรณ์ทางโฟตอนิกส์ได้แก่ เลเซอร์, LED, ใยแก้วนำแสง (fiber optics) และโฟตอนิกส์คริสตัล (photonic crystal) โฟตอนิกส์นั้นถูกประยุกต์ใช้อย่างมากในการสื่อสารและการประมวลผลข้อมูล

ส่วนที่เป็นวิทยาศาสตร์ของโฟตอนิกส์นั้นมีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับ quantum optics โดยเส้นแบ่งนั้นไม่ชัดเจนนัก ทั่วไปแล้วหากงานนั้นเป็นการศึกษาเพื่อทำความเข้าใจก็มักเรียกว่า quantum optics ในขณะที่งานเพื่อการประยุกต์ใช้มักเรียกว่าโฟตอนิกส์ (เช่นงานวิจัยเพื่อใช้โฟตอนแทนอิเล็กตรอนในงานอิเลคทรอนิกส์ ซึ่งเป็นที่มาของชื่อโฟตอนิกส์)

ประวัติของโฟตอนิกส์[แก้]

การศึกษาโฟตอนิกส์นั้นเริ่มขึ้นในยุค 1960 หลังจากเลเซอร์ถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรก และขยายตัวออกเป็นสาขาใหญ่หลังจากใยแก้วนำแสงเริ่มถูกนำมาใช้เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูลในยุคปี 1970

การค้นพบที่สำคัญที่สุดชิ้นหนึ่งของโฟตอนิกส์จวบจนปัจจุบันคือโฟตอนิกส์คริสตัล ซึ่งนำไปสู่ photonic crystal fibre ซึ่งเป็นใยแก้วนำแสงชนิดใหม่ ออกแบบขึ้นด้วยหลักการของโฟตอนิกส์คริสตัลและมีความสูญเสียพลังงานในเส้นใยแก้วต่ำมาก photonic crystal fibre ที่ใช้งานได้จริงเป็นครั้งแรกนั้นเป็นผลงานของ Jonathan Knight, Tim Birks, และ Philip Russell ที่มหาวิทยาลัยเมืองบาธในปี 1996

การประยุกต์ใช้โฟตอนิกส์[แก้]

  • เครื่องใช้ไฟฟ้า: เครื่องอ่านบาร์โค้ด, เครื่องพิมพ์, ซีดี-รอม, วีซีดี, เครื่องเล่นซีดี, รีโมตคอนโทรล
  • โทรคมนาคม: การสื่อสารผ่านใยแก้วนำแสง
  • การแพทย์: เลสิค, การผ่าตัดด้วยเลเซอร์, กล้องส่องผ่าตัด endoscopy, การลบรอยสัก
  • อุตสาหกรรม: การเชื่อม ตัด แกะลาย ด้วยเลเซอร์
  • การก่อสร้าง: การวัดระดับและวัดระยะทาง ด้วยเลเซอร์
  • การทหาร: เซนเซอร์อินฟราเรด, ระบบการควบคุมและสั่งการ, การค้นหาและช่วยเหลือผู้ประสพภัย, การค้นหากับระเบิด
  • การบันเทิง: การแสดงเลเซอร์, เอฟเฟกต์ลำแสง, ศิลปะโฮโลกราฟี