ضوئيات
يختص علم الضوئيات (الفوتونية: علم وتكنولوجيا التوليد والتحكم في الفوتونات)
بتوليد الضوء وانبعاثه وإرساله وتعديله ومعالجة إشاراته وتحويله وتضخيمه ومعالجته وتضمينه وجسه.
وبالتالي يؤكد مصطلح الضوئيات على أن الفوتونات ليست جسيمات ولا موجات - فهي مختلفة من حيث إن لديها طبيعة الجسيمات والموجات على حد سواء. وتشمل الضوئيات جميع التطبيقات التقنية للضوء عبر كامل الطيف من الأشعة فوق البنفسجية عبر الطيف المرئي إلى الأشعة تحت الحمراء قريبة ومتوسطة وبعيدة المدى. وتأتي معظم التطبيقات، مع ذلك، في نطاق الأشعة تحت الحمراء المرئية والقريبة. وقد تطور مصطلح الفوتونية (الضوئيات) وذلك امتدادا للبواعث الضوئية الأولى من أشباه الموصلات التي تم ابتكارها في أوائل ستينيات القرن الماضي والألياف البصرية التي تم تطويرها في السبعينيات.
وهذه التسمية تشدد على الطبيعة المختلفة للضويئيات عن الموجات والجسيمات. حيث أن الضويئيات تملك خصائص موجية وجسيمية معا. ويبحث علم الضويئيات مختلف التطبيقات العملية للضوء والتي ظهرت على السطح منذ سبعينيات القرن العشرين. ولا يختلف علم الضويئيات كثيرا عن علم الكهروضوئيات وثمة الكثير من القواسم المشتركة بين هذين المبحثين.
كلمة ’ضوئيات‘ مشتقة من الكلمة اليونانية "photos" (صور فوتوغرافية) التي تعني الضوء؛ وقد ظهرت في أواخر الستينيات لوصف حقل بحثي كان هدفه هو استخدام الضوء لإنجاز المهام، والذي وقع بشكل تقليدي ضمن النطاق العادي للإلكترونيات، مثل الاتصالات السلكية واللاسلكية ومعالجة المعلومات وما إلى ذلك.
وبدأ علم الضوئيات كحقل علمي مع ابتكار الليزر في عام 1960. وتبع ذلك تطورات أخرى: منها الصمام الثنائي لليزر في السبعينيات والألياف البصرية لنقل المعلومات ومضخم الألياف المطعمة بالإربيوم. وشكلت هذه الاختراعات الأساس الخاص بثورة الاتصالات السلكية واللاسلكية في أواخر القرن العشرين وأتاحت البنية الأساسية لشبكة الإنترنت.
وعلى الرغم من صياغته في وقت مبكر، بات مصطلح علم الضوئيات شائع الاستخدام في الثمانينيات مع اعتماد مشغلي شبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية لتقنيات إرسال البيانات عبر الألياف الضوئية. وفي ذلك الوقت، جرى استخدام المصطلح على نطاق واسع في مختبرات بل. وتم تأكيد استخدامه عندما أنشئت جمعية IEEE Lasers and Electro-Optics Society مجلة أرشيفية باسم Photonics Technology Letters في نهاية الثمانينيات.
وخلال الفترة التي سبقت ما يعرف بأزمة فقاعة الإنترنت في عام 2001 تقريبا، انصب تركيز علم الضوئيات بشكل كبير على الاتصالات السلكية واللاسلكية. ومع ذلك، تغطي الضوئيات مجموعة كبيرة من التطبيقات العلمية والتكنولوجية، بما في ذلك: الصناعات القائمة على الليزر والاستشعار البيولوجي والكيميائي والتشخيصات والعلاجات الطبية وتكنولوجيا أجهزة العرض والحوسبة البصرية.
وتشهد التطبيقات الفوتونية الخاصة بالاتصالات السلكية واللاسلكية نموا كبيرا، لا سيما منذ اندلاع فقاعة الإنترنت ويرجع ذلك جزئيا إلى أن العديد من الشركات باتت تبحث عن مجالات تطبيقية جديدة. ومن المرجح حدوث مزيد من النمو للضوئيات إذا نجحت تطورات ضوئيات السيليكون.
رد مع اقتباس