چرا فوتونیک؟
فوتونیک یک علم فیزیکی پویا است که بر خود نور، (فوتون) ایجاد، دستکاری، کنترل و کاربردهای فوتونیک در زندگی روزمره تمرکز دارد.
فوتونیک فناوری کلیدی برای حوزههای مختلف تحقیقاتی و شاخههای نوآورانه صنعت است که توسعه فناوری را در قرن بیست و یکم هدایت میکند. همانطور که قرن بیستم برای الکترونیک بود، انتظار می رود این قرن عصر فوتونیک باشد.
اگر شما فارغ التحصیل فیزیک، مهندسی یا رشته های مرتبط هستید، فوتونیک شانس شماست تا با تحقیقات و کار خود جهان را روشن کنید. با مدرک دکترا در فوتونیک، فرصت های شغلی متعددی در دانشگاه و صنعت خواهید داشت.
من بسیار متقاعد هستم که دانشمندان جوانی که در این رویداد شرکت کردند، از تجربیات این رویداد در زندگی حرفه ای خود استفاده خواهند کرد و مطمئن هستم که آنها چیزهای زیادی هم برای زندگی حرفه ای و هم برای زندگی شخصی خود آموخته اند.
پروفسور کاتارینا سوانبرگ
دانشگاه لوند و رئیس سابق SPIE در مورد "زنان در فوتونیک 2018"
برنامه 5G
جوزپه اشاره می کند که ارزش افزوده 5G را می توان به سه دسته طبقه بندی کرد. اولین مورد متعلق به ستون فقرات شبکه 5G است: با استفاده از فوتونیک، می توان داده های بیشتری را با تأخیر کمتر و با ظرفیت بالاتر ارسال کرد. این راه حلی است که EFFECT Photonics روی آن کار می کند. EFFECT Photonics فرستندههای نوری قابل تنظیمی را ارائه میکند که هر دو انتهای فیبر را در یک شبکه متحرک DWDM (Multiplexing تقسیم طول موج متراکم) متصل میکند. فناوری DWDM چندین سیگنال نوری را با استفاده از طول موج های مختلف نور لیزر بر روی یک فیبر نوری واحد چندگانه می کند و از این رو ظرفیت شبکه را افزایش می دهد. EFFECT Photonics با دیگر شرکتهای فرستنده گیرنده متفاوت است، زیرا ما قادریم تمام عناصر نوری را در یک تراشه قرار دهیم. این کار مونتاژ را آسان تر می کند زیرا فقط باید تراشه را طراحی کنید، آن را بسازید و به فیبر متصل کنید. این فناوری سیستم روی تراشه (SoC) ماژول های مقرون به صرفه را با یک راه حل کامل روی یک تراشه ارائه می دهد.
در همان زمان، کمی دورتر در آینده، فوتونیک می تواند ارتباطات فضای آزاد را با ارسال نور در هوا فعال کند. مانند یک فیبر نامرئی است. یکی از جنبه های مهمی که باید در نظر گرفته شود، ایمنی برای چشم انسان است. با این حال، تحولات در این زمینه به سرعت پیش می رود. Li-Fi (اتصال اینترنت بی سیم بر اساس نور) را تصور کنید که در آن می توانید پرتو را به لپ تاپ خود هدایت کنید تا بتوانید از تمام پهنای باند موجود استفاده کنید. نور نه تنها پیوند ایجاد می کند، بلکه پرتو را می توان به اطراف نیز حرکت داد. این ما را به دسته سوم می رساند.
آرایه فازی نوری جایی است که جهت پرتوهای نور را می توان با کنترل دینامیکی خواص نوری یک سطح هدایت کرد. این پرتوها می توانند مشتریان خاصی را دنبال کنند که به دسترسی بسیار سریع نیاز دارند، با قابلیت اختصاص پهنای باند به هر کسی که بیشتر به آن نیاز دارد: به عنوان مثال، خدمات حیاتی.
مزایای اضافی فوتونیک این است که می توانید به سرعت بالاتری دست پیدا کنید و حجم عظیمی از داده ها را پردازش کنید و در عین حال در انرژی (و در نتیجه هزینه ها) صرفه جویی کنید. همانطور که جوزپه میگوید: «اگر بتوانید این کار را هوشمندانه انجام دهید، میتوانید فیزیک برای شما کار کند و بتوانید دادهها را سریعتر پردازش کنید و محاسبه کنید. با سرعت نور!».
فوتونیک یکپارچه توضیح داد
فوتونیک یکپارچه مدارهای فوتونیک را قادر می سازد تا نور را پردازش و انتقال دهند، همانطور که سیگنال های الکترونیکی توسط مدارهای مجتمع الکترونیکی پردازش و منتقل می شوند. فوتون ها (ذرات نور) با سرعت نور بدون تداخل حرکت می کنند. این بدان معنی است که اطلاعات می توانند سریعتر و کارآمدتر حرکت کنند و در عین حال از انرژی کمتری استفاده کنند.
بنابراین، چرا در حال حاضر از فوتونیک در مقیاس بزرگ استفاده نمی شود؟ به گفته جوزپه، دو چالش بزرگ ایجاد یک پایه محکم از زنجیره تامین و اتصال آن به بازار است. زنجیره تامین نیاز به بلوغ دارد و فرصت ها باید ملموس تر شوند. جورن اضافه می کند که صرفه جویی انرژی مورد انتظار در استفاده از فوتونیک یکپارچه در مراکز داده در عمل به اندازه مورد انتظار نیست. با این حال، فوتونیک تنها از نقطه نظر پس انداز ارزش افزوده ندارد. برای مثال 5G چیزهای بیشتری برای ارائه دارد.
فوتونیک یکپارچه به عنوان یک فناوری کلیدی
فوتونیک یکپارچه یکی از فناوری های کلیدی در منطقه Brainport است و می تواند چیز بزرگ بعدی باشد. روبن میگوید: «من واقعاً معتقدم که سرمایهگذاری به انواع روشها در این صنعت نسل بعدی تراشه ارزشمند است. ما باید همه چیز را به بازی بیاوریم تا این اتفاق بیفتد زیرا فوتونیک یکپارچه یکی از امیدوارکننده ترین صنایع در حال توسعه است. به گفته جوزپه، اروپا باید در این زمینه همکاری کند: «هلند، به ویژه منطقه برین پورت، میتواند آرزوی تبدیل شدن به دره فوتونیک یکپارچه جهان را داشته باشد. هنوز هم پیوستن به نیروها با بقیه اروپا مورد نیاز است تا اطمینان حاصل شود که این صنعت دارای فضای کافی برای ماندن در رقابت است.
PhotonDelta باعث ایجاد و تسریع رشد شرکت ها و موسسات فناوری مستقر در هلند فعال در صنعت فوتونیک یکپارچه می شود. یک برنامه استراتژیک ملی برای ایجاد صنعت فوتونیک یکپارچه در حال تدوین است. جورن می گوید: «هلند خود را در بیست و سی سال آینده کجا می بیند؟ ما باید همین الان اقدام کنیم تا به آنجا برسیم. ما در حال حاضر سه دانشگاه داریم که بیشترین تعداد مقاله در زمینه فوتونیک منتشر می کنند. ما باید آن را به یک صنعت تولید تبدیل کنیم.» توسعه Brainport از PhotonDelta با شناسایی و اولویتبندی امیدوارکنندهترین شرکتها برای همکاری روی اکوسیستم خود پشتیبانی میکند. همانطور که روبن اشاره می کند، منطقه Brainport حاوی دانش زیادی است، اما تمرکز باید بر ایجاد یک صنعت به شیوه ای جامع باشد.
از طراحی تا توسعه و ساخت واقعی، وقتی کسی میگوید "فتونیک یکپارچه"، مردم باید فوراً به منطقه Brainport فکر کنند. اما فوتونیک یکپارچه چیست؟ و پتانسیل استفاده از آن چیست؟
گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری
تدریس آنلاین
پژوهش های بین رشته ای
آموزش و پژوهش