Optyka i elektronika – czym są?
Obydwie te gałęzie nauki mają swoje specyficzne cechy oraz możliwości wykorzystania ich w praktyce. Optyka zajmuje się badaniem właściwości fal elektromagnetycznych (takich jak np. promieniowanie widzialne) oraz sposobami manipulacji nimi za pomocą soczewek czy zwierciadeł. Z kolei elektronika to dział fizyki zajmujący się przetwarzaniem informacji za pomocą układów scalonych lub innych elementów wykonanych z półprzewodnikowych materiałów.
Kombinacja tych dwóch dziedzin daje nam nieograniczone pole do popisu – od najprostszych rozwiązań codziennego użytku po skomplikowane narzędzia medyczne czy wojskowe systemy obserwacyjno-zwiadowcze.
Jak jednak dokładnie następuje proces integracji optyki i elektroniki? Jak powstają urządzenia oparte na tej kombinacji?
Sensory optoelektroniczne
Jedną ze stosunkowo prostych aplikacji są sensory optoelektroniczne, czyli urządzenia pozwalające na pomiar różnych parametrów za pomocą światła. Przykładem takiego sensora może być miernik mocy laserowej – wykorzystujący fotodiodę do przetwarzania sygnału optycznego na elektryczny.
Włókno optyczne
Włókno optyczne to kolejny przykład łączenia nauki elektrotechniki z fizyką falową. Dzięki niemu możliwe jest przenoszenie informacji w postaci impulsów świetlnych (tzw. „sygnały cyfrowe”). To właśnie dzięki temu technologia ta stała się podstawowym narzędziem komunikacyjnym w dzisiejszych czasach – umożliwiając transmisję danych i obrazu przez duże odległości bez straty jakości lub szybkość transferu.
Laserowe mikroprocesory
Laserowa technologia druku 3D to jedno ze stosunkowo nowszych rozwiązań opartych na połączeniu fotoniki z mechaniką precyzyjną oraz automatyka sterowania procesami produkcyjnymi.
Zastosowanie laserowych mikroprocesorów znajduje się również w medycynie np.: chirurgii – refraktywna korekcja wzroku metodami lasera femto-sekonowego.
Oświetlenie LED
Ostatnim, ale nie najmniej ważnym przykładem integracji tych dziedzin nauki jest technologia LED. To właśnie dzięki połączeniu optyki z elektroniką powstały diody elektroluminescencyjne, które wytwarzają światło za pomocą przepływu prądów przez półprzewodnikowy materiał.
Podsumowanie
Połączenie optyki i elektroniki daje nam wiele możliwości wykorzystania tych dwóch gałęzi naukowych na różnych polach życia: od codziennej użytkowości, poprzez medycynę aż do wojska czy urządzeń takich jak akcesoria szpiegowskie. Wszystko to dzieje się jednak nie bez znaczenia dla naszego świata oraz jego rozwoju.
Artykuł sponsorowany
