Die Photonik ist eine moderne Technologie bei der Licht und Photonen die Trägerrolle für die Daten und Informationen in optischen Medien übernehmen, so wie es der Strom und die Elektronen in der Elektronik tun. Die Photonik steht für die optische Signalerzeugung, für die Verarbeitung, Aufbereitung und Speicherung von optischen Pulsen und für die optische Übertragung. Der wesentliche Unterschied in der Übertragung von Licht liegt in den quantenphysikalischen Effekten, die in die optische Verarbeitung und Übertragung hineinspielen.
Photonik und Optoelektronik
Im Unterschied zur Optoelektronik kommt die Photonik ohne elektronische Komponenten aus. Photonische Bauelemente werden von Lichtimpulsen oder Wellenlängen gesteuert, wohingegen opto-elektronische Bauelemente durch elektronische Signale gesteuert werden und optische Funktionen ausüben. Am Beispiel der optischen Verstärker ist der Unterschied erkennbar. Ein photonischer Verstärker wird mit optischen Signalen stimuliert, Beispiel: Erbium Doped Fiber Amplifier ( EDFA). Ein opto-elektrischer Verstärker arbeitet dagegen mit einem O/E-Wandler, verstärkt die elektrischen Signale und gibt sie am Ausgang über einen E/O-Wandler wieder als Lichtsignale aus.
Komponenten der Photonik
In bestimmten Kommunikationsbereichen hat die Photonik die klassische Übertragung bereits verdrängt. So hat in der Fernübertragung der Lichtwellenleiter das Kupferkabel längst abgelöst. Und optische Verstärker oder andere Komponenten arbeiten rein optisch, ohne Zuführung von elektrischer Energie. Ein Beispiel für ein optisches Netz, das ohne elektrische Energiezufuhr arbeitet, ist das All-Optical-Network. Optische Verstärker, optische Switches, optische Splitter, optische Filter und Komponenten für das Wellenlängenmultiplex sind weitere Beispiele für Photonik-Komponenten.
Viele optische Bauelemente sind diskret aufgebaut und sollten mittelfristig zu optischen integrierten Schaltungen ( OIC) zusammengefasst werden, so dass sie auch monolithisch hergestellt werden können. Neben den analogen Photonik-Bauteilen wie Laserdioden, die als Sender, Fotodioden, die als optische Empfänger arbeiten, geht es um Wellenlängen-Konverter und - Multiplexer, und nicht zuletzt auch um digitale optische Logikschaltungen wie die All Optical Flip Flops ( AOFF), aus denen Opto-RAMs und optische Rechner entwickelt werden können.