Optische Technologien

Die Photonik umfasst die Grundlagen und Anwendungen von optischen Verfahren und Technologien auf die Bereiche der Übertragung, Speicherung und Verarbeitung von Information. Das Wort Photonik ist ein Kunstwort, hergeleitet von den Begriffen Photon und Elektronik.

Praxis

Die Photonik hat sich zunächst vor allem aus der optischen Nachrichtentechnik entwickelt, die seit den 1980er Jahren durch den Einsatz der Glasfaser als Übertragungsmedium und der Laserdiode als modulierbarer Lichtquelle die elektrische Übertragungstechnik erst im Telekommunikationsbereich, nach und nach auch bei kürzeren Entfernungen abgelöst hat. Durch Weiterentwicklung der Grundlagen (Verständnis der Lichtausbreitung) und der Bauelemente (Lichtquellen, Modulatoren, Wellenleiterkomponenten sowie mikro- und nano-optischen Bauelementen und Systemen) hat sich der Anwendungsbereich der Photonik in den vergangenen Jahren stark erweitert. Heute gibt es Anwendungen in der optischen Speichertechnik, der Produktionstechnik, der optischen Messtechnik, der Biotechnologie und der Nanotechnologie.

Forschung

Zu den aktuellen Forschungsschwerpunkten im Bereich der Photonik gehören Gebiete wie die Herstellung von mikro- und nano-strukturierten Komponenten. Bei den Lichtquellen: LED, OLED, Laser, auf der Seite der Wellenleiterstrukturen: photonische Kristalle, plasmonische Wellenleiter, sowie mikrooptische Bauelemente und Systeme.

Bereiche

Im Rahmen des Themenbereichs Technologien für die Informationsgesellschaft innerhalb des Programms „Integration und Stärkung des Europäischen Forschungsraums” der EU wurden folgende Arbeitsbereiche der Photonik als besonders förderungswürdig bezeichnet:

• passive und aktive photonische Werkstoffe und Heterostrukturen und ihre Integration in mikroelektronische Standardprozesse (Verbundhalbleiter, organische Stoffe sowie Polymere und Glas)
• hybride oder monolithische integrierte photonische Schaltungen:
  • für die Telekommunikation (z.B. rein optische Datenverarbeitung),
  • Medizin (Biophotonik und bildgebende Verfahren) und
  • Sensoren für den Umweltschutz
• Verbesserung des Wirkungsgrades, der Helligkeit und der Kompaktheit von Solid-State (kalten) Lichtquellen, einschließlich der Erzeugung von ultrakurzen Lichtpulsen

Siehe auch

• Nichtlineare Optik, Quantenoptik, Photonischer Kristall, Ramanspektroskopie, Konfokalmikroskop, Optische Pinzette

Literatur

• Mool C. Gupta: The handbook of photonics. CRC Pr., Boca Raton 2007, ISBN 978-0-8493-3095-7
• Jürgen Jahns: Photonik. Oldenbourg, München 2000, ISBN 978-3-486-25425-9
• Georg A. Reider: Photonik. Eine Einführung in die Grundlagen. Springer, Wien 2005. ISBN 3-211-21901-3
• Bahaa E. A. Saleh, Malvin C. Teich: Grundlagen der Photonik. Wiley-VCH, Weinheim 2008. ISBN 3-527-40677-8

Zeitschriften

• Photonik. Fachzeitschrift für die Optischen Technologien. Stuttgart 1.1994ff. ISSN 1432-9778
• Photonics Spectra. Pittsfield Mass ISSN 0891-5350
• Laser Focus World. Tulsa Okla ISSN 1043-8092

online

• Electro Optics.
• Optics & Photonics Focus.
• Nature Photonics.
• Photonics news.
• Industrial Laser Solutions.

Weblinks

• Kompetenznetze Optische Technologien (OptecNet Deutschland e.V. – Kompetenznetze Optische Technologien)
• Zukunftsfeld Photonik (Der Spiegel)
• BMBF Förderprogramm Optische Technologien. (PDF-Datei 750 KB)