1. Kvantfotonik:
Kvantteknik, inklusive kvantberäkning och kvantkommunikation, är beroende av manipulation av individuella fotoner. Utveckling av kvantfotonkällor, detektorer och kommunikationskanaler kommer att vara avgörande för att bygga praktiska kvantsystem.
2. Neuromorf beräkning:
Inspirerad av den mänskliga hjärnan, syftar neuromorfisk databehandling till att skapa hjärnliknande beräkningssystem. Fotoniska neuromorfa system utnyttjar fördelarna med ljus, såsom hög hastighet och låg energiförbrukning, för att utföra komplexa beräkningsuppgifter effektivt.
3. Integrerad fotonik:
Miniatyriseringen och integrationen av fotoniska komponenter på ett enda chip möjliggör kompakta enheter med låg effekt och hög prestanda. Denna teknik hittar tillämpningar inom optisk kommunikation, avkänning, bildbehandling och mer.
4. Mellan-infraröd fotonik:
Mellaninfrarött ljus, beläget mellan det synliga och långt infraröda området, erbjuder unika egenskaper för avkänning och bildbehandling. Utveckling av medelinfraröda källor och detektorer kommer att förbättra kapaciteten inom områden som medicinsk bildbehandling, miljöövervakning och spektroskopi.
5. Plasmonik:
Plasmonik involverar växelverkan mellan ljus och metalliska nanopartiklar, vilket möjliggör subvåglängdskontroll av ljus och förbättrade optiska fenomen. Plasmoniska enheter kan användas inom nanoskala avbildning, avkänning och energimanipulation.
6. Icke-linjär optik:
Icke-linjära optiska effekter kan utnyttjas för att generera nya frekvenser av ljus, utföra optisk omkoppling och skapa unika fotoniska enheter. Framsteg inom olinjär optik banar väg för effektiva ljuskällor, ultrasnabb optisk bearbetning och olinjär bildbehandlingsteknik.
7. Nanofotonik:
Nanofotonik handlar om manipulation av ljus i nanoskala. Detta fält möjliggör genombrott inom optisk avkänning, bildbehandling och kommunikation med oöverträffad upplösning och känslighet.
8. Terahertz Photonics:
Terahertz-frekvenser, placerade mellan mikrovågor och infrarött ljus, erbjuder potential för tillämpningar inom bildbehandling, spektroskopi och kommunikation. Att utveckla kompakta och effektiva terahertzkällor och detektorer driver forskningen inom detta område.
Detta är bara några exempel på den spännande utveckling som ligger framför fotonikens rike. När tekniken fortsätter att utvecklas kan vi förvänta oss ännu fler banbrytande innovationer som omformar industrier och öppnar upp för nya möjligheter under de kommande åren.
