Fotonbasert

Fotonbasert beskriver teknologi og systemer som bruker fotoner som informasjons- eller energibærere, i stedet for elektroner. Begrepet omfatter et bredt spekter av enheter og anvendelser som utnytter lys eller fotoniske fenomener i kommunikasjon, bildebehandling, sensing og beregning. Hovedelementer inkluderer lystransmittere som laser og LED, optiske bølgeleder, fotodetektorer og fotoniske integrerte kretser som behandler signaler med fotoner.

Fotonbasert kommunikasjon bygges ofte på fiberoptikk og friromsoptiske lenker, som gir høy båndbredde over lange avstander og lavere tap i bestemte bølgelengder. Innen beregning og informasjonsbehandling undersøkes fotoniske grensesnitt og fotoniske integrerte kretser (PIC'er) for rask signalbehandling og potensielt lavere energi per overført bit. Silisiumfotoni er en viktig plattform for å integrere fotoniske komponenter på moderne databrikker.

Anvendelser inkluderer telekommunikasjon og datasentre, hvor optiske nettverk og interconnecter forbedrer kapasitet; sensorer og metrologi med presise målinger og bildeteknologi; og kvantefotoni, der fotoner brukes til kvantekommunikasjon og delvis kvanteberegning.

Fordeler inkluderer høy båndbredde til lys, lav elektromagnetisk støy og potensial for energisparing ved høye datahastigheter. Utfordringer er blant annet å integrere fotoniske komponenter med elektroniske systemer, produksjonskostnader, tap og varmehåndtering, samt utvikling av pålitelige og kompakte produkter.

Fotonbasert teknologi forventes å spille en stadig viktigere rolle i framtidens telekommunikasjon, datasentre, medisin og kvantenettverk, drevet av pågående forskning i materialer, fabrikasjon og pakking for kompakte og skalerbare løsninger.