– Fotonika to przyszłość XXI wieku

  • Data publikacji: 10.05.2023

  • Kategoria: Bez kategorii


Laboratoria Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej Fot. Science Media Fot. Science Media.

Fotonika, która czerpie z optyki to przyszłość XXI wieku. Jej wpływ na rozwój cywilizacji możne być tak duży, jak ten który miała elektronika w minionym stuleciu. Prof. dr. hab. inż. Mirosław Karpierz z Politechniki Warszawskiej uważa, że: “Fotonika jest taką dziedziną, która traktuje światło tak jak klasyczna elektronika traktuje elektrony. A ponieważ większość informacji dociera do nas za pomocą wzroku, zatem światło jest takim medium bardziej pojemnym”. Na Politechnice Warszawskiej uruchomiono nawet kierunek fotonika. W laboratoriach uczelni prowadzone są między innymi badania z zakresu optyki nieliniowej, która ma zastosowanie chociażby w wyświetlaczach ciekło krystalicznych. Jest również wykorzystywana do przesyłania danych.

Laboratoria Wydziału Fizyki. Politechniki Warszawskiej Fot. Science Media

Dr Bartłomiej Klus z Politechniki Warszawskiej przybliża te badania: “doświadczenia, te eksperymenty mają zastosowanie zarówno do komunikacji, jak i w określeniu parametrów ciekłych kryształów, które są szeroko wykorzystywane na przykład w czujnikach, lub również w monitorach ciekłokrystalicznych, które wykorzystują zjawisko reorientacji molekuł ciekłokrystalicznych”. Od prowadzonych badań do realizacji może minąć kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt lat. Aby wyjść naprzeciw oczekiwaniom postępu technologicznego, powstała Polska Platforma Technologiczna Fotoniki, żeby w partnerstwie nauki i biznesu, wspólnymi siłami występować po środki unijne na programy badawcze i podejmować wspólne inicjatywy. Przykładem wykorzystania osiągnięć fotoniki w praktyce jest celownik wykorzystujący optykę asferyczną, który umożliwia żołnierzom lepsze widzenie w nocy, ponadto sprzęt jest lżejszy. A jak wygląda proces powstawania soczewki asferycznej i gdzie jeszcze można ją zastosować?

Żołnierz widzi lepiej dzięki socewce asferycznej w celowniku. Fot. Science Media.

Proces powstawania soczewki asferycznej rozpoczyna się na produkcji, na szlifierni wstępnej. Przygotowany materiał za pomocą piły z nasypem diamentowym, zostaje pocięty na prostokąty, które następnie są sklejane w słupek. Potem na szlifierce, za pomocą tarczy ceramicznej, prostokąty są zaokrąglane do postaci dropsa.

Zaokrąglony element soczewki. Fot. Science Media.

W kolejnym etapie płytki są wkładane do frezarki, i nanoszona jest na nie powierzchnia sferyczna lub asferyczna. Następnie elementy są przenoszone na profilometr, urządzenie, które sprawdza ich odwzorowanie w stosunku do teoretycznej wartości. Po uzyskaniu odpowiedniej jakości powierzchni, po frezowaniu, element zostaje przeniesiony na następny stopień obróbczy, czyli na polerkę.

Frezarka. Fot. Science Media.

Efektem końcowym, po obróbce, na kilku maszynach jest wypolerowana soczewka, która później bierze udział w odtwarzaniu obrazu, albo w układzie obiektywu, albo w układzie okulara. Taka soczewka różni się od normalnej celowo zniekształconą powierzchnią, która nie ma już kształtu kulistego. Różnicy nie da się oczywiście dostrzec gołym okiem.

Soczewki. Fot. Science Media.

Dzięki optyce asferycznej można uzyskać dużo lepszy obraz, przy zastosowaniu mniejszej liczby elementów. Te elementy optyczne, asferyczne mają zastosowanie w naszym życiu codziennym. Wszystkie aparaty cyfrowe posiadają optykę asferyczną. Układy do podświetlania, oświetleniowe, też posiadają optykę asferyczną. Optykę asferyczną znano od dawna, jednak ograniczenia technologiczne nie pozwalały stosować jej powszechnie. Szybki rozwój sprawia, że rozwiązania, które kiedyś były pieśnią przyszłości, dziś są przez nas wykorzystywane niemal niezauważone.

Autor: Science Media

Lista tagów:

EnglishFrenchGermanPolishUkrainian