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.
