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Was ist eigentlich Photonik?

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Was wäre die Welt ohne Licht? Um es kurz zu machen: nichts. Licht ist unverzichtbar für unser Leben und war für den Menschen schon immer eine Faszination. Es ist nicht nur ein Mittel, um die Dunkelheit zu vertreiben, sondern bietet viel mehr als das.

Der Begriff Photonik ist eine Zusammensetzung aus dem griechischen Wort für das Lichtteilchen „Photon" und dem Begriff Elektronik. Sie beschreibt die technische Beherrschung und Nutzung von Licht in jeder Form. Warum Photonen für die Wissenschaft und Industrie dabei eine so einzigartige Rolle spielen, liegt an den außergewöhnlichen Eigenschaften des Lichts, die sich der Mensch zum Nutzen macht:

  • Licht hält den Geschwindigkeitsrekord: mit etwa 300 000 Kilometern pro Sekunde ist nichts schneller als das Licht!
  • In Form eines Lasers lässt sich Licht bis auf den millionsten Teil eines Millimeters fokussieren – und ermöglicht somit Präzision im Nanometer-Bereich.
  • Durch die Fokussierung von Licht können enorme Lichtintensitäten erreicht werden: höchste Leistungen bis zu Milliarden von Megawatt sind möglich.
  • Mit Licht können ultrakurze Pulse erzeugt werden: bis zu einem millionstel Teil einer milliardstel Sekunde (Femtosekunde).
  • Licht lässt sich ungestört überlagern und ermöglicht so die Übertragung von Millionen von Megabit pro Sekunde.


Immer und überall

Photonik findet man in allen wichtigen Bereichen der modernen Gesellschaft und Wirtschaft – vom Smartphone, Auto oder Flugzeug über die Internet-Datenübertragung mittels riesiger Glasfasernetze, bis hin zu Laserdiagnostik- und therapie in der Medizin, der industriellen Produktion mit Lasersystemen oder der energieeffizienten Beleuchtung mit LEDs und OLEDs. Und dennoch stecken die Möglichkeiten der Welt des Lichts erst in den Anfängen: als bedeutende Querschnittstechnologie bietet die Photonik großes Potenzial, innovative Lösungen für die Märkte und Herausforderungen von morgen zu liefern.

War das 20. Jahrhundert die Zeit des Elektrons, wird das 21. Jahrhundert vermutlich als das Jahrhundert des Photons bezeichnet werden.

Wichtige Teilbereiche und Produkte der Photonik

Das Technologiefeld Photonik ist sehr breit gefächert. Man kann es in folgende wichtige Bereiche und Produktgruppen gliedern:

  • Produktionstechnik: dazu zählen beispielsweise Laserstrahlquellen und Lasersysteme zur Materialbearbeitung, Lithografiesysteme oder Optiken für Waferstepper
  • Bildverarbeitung & Messtechnik: Neben Bildverarbeitungssystemen und Komponenten, wie beispielsweise intelligenten Kameras, zählen hierzu auch Spektrometer, optische Sensoren sowie weitere Messsysteme z.B. für Halbleiter- oder Faseroptiken.
  • Medizintechnik & Life Science: hierzu zählen Mikroskope, Endoskopiesysteme, Lasertherapiesysteme, Bildgebende Verfahren, Ophthalmologische (Augenoptik) und weitere diagnostische Systeme, Systeme für Labormedizin, Pharmaforschung & Biotechnologie sowie Brillengläser & Kontaktlinsen.
  • Kommunikationstechnik: hierzu zählen Komponten und Systeme für optische Netzwerke, die für die Datenübertragung via Glasfasern v.a. für die Telekommunikation genutzt werden.
  • Informationstechnik: der Bereich umfasst Digitalkameras, digitale Bildsensoren, optische Datenspeicherlaufwerke inkl. Laserquellen (CD-, DVD-, Blueray-Player und -rekorder, PC-Laufwerke, Spielekonsolen), Laserdrucker und -kopierer, Camcorder, Scanner, Barcodescanner und Systeme der Drucktechnik.
  • Lichtquellen: untergliedert in Lampen (Glühlampen und Gasentladungslampen), LEDs und OLEDs
  • Displays: neben den Flachdisplays (TFT-LCD-Displays, Plasmadisplays, OLED-Displays und sonstige Displays) für Fernsehgeräte, PC-Monitore, Notebooks, Tablets, Smartphones oder Navigationsgeräten zählen hierzu auch das Displayglas und die Flüssigkristalle für LCDs
  • Photovoltaik: hierzu wird nach Solarzellen und Solarmodulen unterschieden.
  • Optische Komponenten und Systeme: zu den optischen Komponenten zählen z.B. Linsen oder Prismen, zu den optischen Systemen z.B. Objektive, Foto- oder Filmausrüstungen. Auch optisches Glas zählt zu diesem Bereich.
  • Sicherheits- und Verteidigungstechnik: Neben Sicht- und bildgebenden Systemen (z.B. Infrarot- und Nachtsichtgeräte), Periskopen und Rangefindern (Abstandsmesser) zählen hierzu beispielsweise auch Weltraumüberwachsungssysteme, Avionik-Displays und weitere optischen Komponenten (Bildsensoren und Laserquellen).

Bildquelle : Photo-K-Fotolia, Mikalai Bachkou-Fotolia, KUKA, Edelweiss-Fotolia, FAG, bloomua-Fotolia, VRmagic, Festo, vladgrin-Fotolia, Julien Christ-pixelio, Siemens, PhotographyByMK-Fotolia

Löffler, Annika
Löffler, Annika
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