View
8
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
LCP-2008
Kierunek Fotonika na Wydziale Fizyki PW
Tomasz R. Woliński
Zakład Optyki i Fotoniki Wydział Fizyki PW
LCP-2008
Key Enabling Technologies in Europe (‘11)
1. Nano(micro)electronics
2. Nanotechnology
3. Advanced materials
4. Biotechnology
5. PHOTONICS
LCP-2008
Najważniejsze odkrycia XX wieku
Samolot (1903) Tranzystor i układ scalony (mikroelektronika) (1947) Komunikacja bezprzewodowa (Radio, TV, telefony komórkowe) Satelita Lasera i technologia fotoniczna (1960) Telekomunikacja światłowodowa (1970) Komputer TV, HDTV, DVD Internet (~1995)
LCP-2008
Fotonika - Optoelektronika
Dr Tyler Krupa (OSA): CFO
LCP-2008
Fotonika
Definicja fotoniki według Pierre Aigrain’sa (1967):
“Fotonika jest nauką o wykorzystaniu światła” Fotonika obejmuje zjawiska:
Generacji światła Kierowania światłem
Detekcji światła poprzez
prowadzenie sterowanie
wzmacnianie a co
najważniejsze… „Wykorzystanie światła z pożytkiem dla ludzkości”
LCP-2008
Fotonika
Technika i technologia: generowania i używania światła oraz innych form promieniowania elektromagnetycznego:
Foton - jednostka kwantowa
Nauka: emisja światła, transmisja, odbicie, wzmacnianie i detekcja poprzez elementy optyczne i aparaturę, lasery i inne źródła światła, elektrooptyczne instrumenty badawcze
Lasery, światłowody Zastosowania: generowanie energii i jej pomiar, komunikacja, przetwarzanie informacji
Czujniki fotoniczne, holografia
LCP-2008
Fotonika – jak to się zaczęło? 1960 – wynalezienie laser i diody laserowej, Lata 70 – rozwój światłowodów do transmisji sygnałów za pomocą światła
Lata 80 - ‘fotonika’ znajduje powszechne zastosowanie w życiu kiedy transmisja światłowodowa została zaadoptowana przez operatorów sieci telekomunikacyjnych, Dziś: lasery w przemyśle, czujniki biologiczne i chemiczne, diagnostyka medyczna i terapia, technika oświetleniowa i multimedialna, optyczne sieci komputerowe…
www.photonics21.org
LCP-2008
LCP-2008
Informatyka i komunikacja
www.photonics21.org
Fotonika w telekomunikacji:
Sieci bardziej przejrzyste
Sieci bardziej dynamiczne
Sieci znacznie szybsze
Sieci bardziej energooszczędne
LCP-2008
Produkcja przemysłowa i jakość
Lasery spełniają wiele zadań w przemyśle: Cięcie i łączenie Wiercenie Grawerowanie
Od najmniejszych do największych, od produkcji masowej po pojedyncze egzemplarze:
wiązka laserowa - jedno z najbardziej uniwersalnych narzędzi naszych czasów
www.photonics21.org
LCP-2008
Nauki biologiczne i zdrowie
Fotonika w biologii i ochronie zdrowia: Mikroskopia – podgląd komórek i bakterii
nowoczesne chirurgiczne narzędzia w neurochirurgii okulistyce i chirurgii
Systemy obrazowania - tomografię komputerową i rezonans magnetyczny
Endoskopia – łatwy dostęp do wnętrza ludzkiego ciała w najmniej inwazyjny sposób
www.photonics21.org
LCP-2008
Zielona fotonika
fotowoltaika
oszczędzanie energii
ograniczenie emisji gazów
cieplarnianych Zielona fotonika jest kluczową
technologią globalnej równowagi
dwutlenku węgla w atmosferze
www.photonics21.org
LCP-2008
Czujniki światłowodowe w materiałach kompozytowych
Sieć włókien światłowodowych umieszczonych wewnątrz materiałów kompozytowych w procesie produkcji.
LCP-2008
Światłowody fotoniczne
hollo
w c
ore
– p
hoto
nic
band
gap
whi
te-li
ght
hollo
w c
ore
highly nonlinear small core
endlessly single-mode (far-field)
pola
risa
tion
mai
ntai
ning
endlessly single-mode
extruded supercontinuum fibre (Schott SF6 glass)
LCP-2008
Ciekłe kryształy Te
rmot
ropo
we
ciek
łe k
rysz
tały
Ciekłe kryształy(1888) – Faza niebieska Nagroda Nobla z Fizyki (1991)
LCP-2008
Photonics at Faculty of Physics
16
PHOTONIC CRYSTAL FIBERS • optical properties of photonic crystal fibers; • design and characterization of photonic liquid crystal fibers.
LCP-2008
Tunable PLCF devices
LCP-2008
Photonics at Faculty of Physics
18
OPTICAL FIBER SENSORS: for stress monitoring of composite materials; for monitoring of gas infrastructure in industry; for vibration monitoring.
LCP-2008
Photonics at Faculty of Physics
19
OPTICAL TOMOGRAPHY polarimetric tomography; breast cancer recognition; gel dosimetry with Optical Computed Tomography.
LCP-2008
Photonics at Faculty of Physics
EXTENDED DEPTH-OF-FIELD IMAGING • designing of diffractive and refractive imaging elements; • presbyopic human eye modeling and correction methods analysis; • development of machine vision techniques.
20
LCP-2008
Photonics at Faculty of Physics
21
NONLINEAR OPTICS • nonlinear phenomena in nematic liquid crystals • spatial solitons for switching and routing light • nonlinear waveguides and photonic crystal fibers
LCP-2008
LCP-2008
Photonics has played many important roles in enabling the
Broadband Global Internet and
Worldwide Broadband Transformation and will continue to do so over the next 30 years
Photonics will also have significant future impact in the 21st century in many areas beyond broadband
information technologies
LCP-2008
XXI Photonics Century Photonics 21
Recommended