Optical Chip

Det handler om lys

Om fotonik

HVAD LYS KAN...

På den ene eller den anden måde kommer fotoner ind i billedet overalt på DTU Fotoniks laboratorier og arbejdsstationer. Vi arbejder med alle de måder, hvorpå lys kan bruges, påvirkes og kontrolleres.

Teknologier baseret på fotonik kan erstatte mange mere ressourcekrævende teknologier.  

Lys kan
måle, mærke og identificere materialer
uden at berøre dem. Terahertz-kameraet påviser fejl i raketters isoleringslag, før det er for sent. Det kan også opdage og identificere potentielle eksplosive væsker i rejsendes baggage.

Indenfor sundhedssektoren er lys allerede ved at erstatte og forbedre nuværende diagnose- og behandlingsmetoder. Optiske metoder er typisk ikke indgribende og er også mindre energikrævende.

Indenfor disse områder forudser forskerne mulige fremtidige applikationer som et biowatch, der detekterer din helbredstilstand, en ny type optisk kontaktlinse og sygebriksen, der overvåger din helbredstilstand.  

Lys kan
måle ultra-hurtige fænomener
og bruges til at skabe ultrahurtige fotoniske chips. Ved at udnytte fotoniske krystallers og kvantepunkter nanoteknologier, kan fotoner guides rundt på ultra-kompakte chips og implementere signalbehandling ved hastigheder, der langt overstiger elektronikkens formåen.  

Lys kan
lægge basis for fremtidens kvanteinformationsteknologi
. Ved at udnytte den kvantemekaniske interaktion mellem fotoner og elektroner i kvantepunkter, kan nye komponenter udvikles. Det kan være lyskilder, der genererer enkelte fotoner ad gangen. En sådan lyskilde kan udnyttes i sikker kommunikation.  

Lys kan
måle omgivelserne og optimere udbyttet derfra
. Vindmøllers produktivitet kan optimeres betydeligt, hvis vindens hastighed, kvalitet og retning er kendt, før den rammer vindmøllen. Derved kan vindmøllen indstilles således, at den udnytter vindens energi bedst muligt.  

Lys kan
give meget specifik næring til plantevækster
. Diodelamper i særlige farver kan for eksempel bruges til at kontrollere væksten efter behov. og den slags målrettet kontrol sparer energi.  

Lys kan
transportere data.
Den primære transmissionsteknologi for kommunikationsnetværk, såsom internettet, er baseret på optiske fibre, der kan transportere høje datamængder i forhold til andre medier. Når routere og switches alle bliver optisk baseret, vil energiforbruget blive væsentligt reduceret.

DTU Fotonik forskere har slået verdensrekorden i datatransmissionshastighed flere gange.

Inden for dette område forudser forskerne en fremtid med adskillige kommunikationslinjer, der fungerer effektivt på den højeste hastighed, med en brøkdel af de nuværende omkostninger til naturen. Hvis denne teknologi bringes ud til den tredje verden, vil det muligvis gøre begrebet ”tredje verden” uaktuel. Både levestandarder og muligheder vil blive mere jævnbyrdige verden over.  

Lys kan
underholde. 
Med udgangspunkt i forskning i kodning og visuel kommunikationsteknologi forudser forskerne blandet andet 3D hjemmebiografer med free-view.

Og så er der belysning. På DTU Fotonik arbejder forskerne på at optimere LED for bedre, billigere og mere energibesparende belysning. Teknologien er baseret på dioder og lasere.

Inden for dette område forudser forskerne ultimative intelligente lyssystemer, som genkender os eller omgivelserne og justerer deres output – og deres forbrug - derefter.

HVAD ER FOTONIK?

Videnskaben Fotonik dækker over generering, emission, transmission, modulering, signalprocessering, switching, forstærkning, detektion og sansning af lys.

Ordet Fotonik dækker over alle tekniske applikationer af lys over hele spektret fra det ultraviolette via det synlige lys til nært, moderat og fjernt infrarødt lys. Ordet Fotonik opstod som følge af udviklingen af de første praktiske halvlederlyskilder i de tidlige 1960’ere og de første optiske fibre i 1970’erne. 

I dag på DTU Fotonik arbejder vi med design, produktion og karakterisering af nye typer af optiske komponenter baseret på de nyeste udviklinger indenfor nanoteknologi, såsom sensorer, lasere, LED lys, fotovoltaiske elementer and komponenter til optisk signalbehandling.

Nye strukturer i applikationer inden for fremtidens kvanteinformationsteknologier udforsker vi også. Vi udforsker og demonstrerer desuden nye teknikker til ultra-højhastigheds optisk datatransmissionssystemer og netværk til distribution af højhastighedsdata til end-users. Dertil optimerer vi netværkers lay-out og administration og udvikler effektive datakomprimeringskoder, der forbedrer kvaliteten og minimerer ressourcebehovet.