Informe sobre Fotónica

Informe sobre Fotónica

Adrián Phelipp Villada Loaiza

Viledward@gmail.com

FOTÓNICA

(TEC, 2016)                                                        La fotónica es la tecnología de generación y aprovechamiento de luz y otras formas de energía radiante cuya unidad cuántica es el fotón. La fotónica incluye usos de vanguardia de láseres, óptica, fibra óptica y dispositivos electroópticos en numerosos y diversos campos de la tecnología: energía alternativa, fabricación, cuidado de la salud, telecomunicaciones, monitoreo ambiental, seguridad nacional, aeroespacial, iluminación de estado sólido, y mucho más.

Las aplicaciones de la fotónica como tecnología “habilitante” son extremadamente amplias. Los láseres y otros haces de luz son los “portadores preferidos” de energía e información par amuchas aplicaciones. Por ejemplo:

• Los láseres se utilizan para soldar, perforar y cortar metales, telas, tejidos humanos y otros materiales.
• Los haces de luz coherentes tienen un gran ancho de banda y pueden transportar mucha más información que las señales de radio frecuencia y microondas.
• La fibra óptica permite que la luz se canalice a través de cables.
• Los análisis espectrales de gases y sustancias solidas proporcionan una identificación positiva y concentraciones cuantificables.

(LIGHT.ORG, 2015)                                                La fotónica es la ciencia de la luz. Es la tecnología de generación, control y detección de ondas de luz y fotones. Las características de ondas y los fotones pueden usarse para explorar el universo, curar enfermedades e incluso para resolver crímenes. Los científicos han estado estudiando la luz, llamado espectro electromagnético. La fotónica explora una variedad más amplia de longitudes de onda, desde rayos gamma hasta radio, incluidos rayos X, luz ultravioleta e infrarroja.

Fue solo en el siglo XVII cuando Isaac Newton mostró que la luz blanca está hecha de diferentes colores de luz que era una onda y una partícula, lo que era una teoría muy controvertida en ese momento, la experimentación más tarde confirmó esta dualidad en la naturaleza de la luz. La palabra fotónica apareció alrededor de 1960, cuando el láser fue inventado por Theodore Maiman.

 Incluso si no podemos ver todo el espectro electromagnético, las ondas de luz visible e invisible son parte de nuestra vida cotidiana. La fotónica está en todas partes; en electrónica de consumo (escáneres de código de barras, reproductores de DVD, control remoto de TV), telecomunicaciones (internet), salud (cirugía ocular, instrumentos médicos), industria manufacturera (corte y mecanizado por láser), defensa y seguridad (cámara infrarroja, detección remota), entretenimiento (holografía, espectáculos de láser), etc.

(CORROS, 2015)                                                        “Las tecnologías basadas en la luz revolucionarán nuestro tiempo como la electrónica lo hizo en el siglo XX”

Pasos de luz ultra cortos que transportan datos mediate minúsculas fibras ópticas de grosor de un cabello humano. Ahí radia el milagro que ha hecho posibles tecnologías hoy imprescindible: láseres, internet, redes sociales, video conferencias, smartphones de última generación, GPS, códigos de barras. Son algunos de los avances de la ciencia y la tecnología con los cuales no podríamos vivir en la actualidad.

“La revolución dio comienzo hace unos 20 años, aunque su despegue será ahora, cuando la comunicación electrónica se sustituya por la óptica.

Avances como ordenadores que funcionen con fotones. Nada menos que 2000 veces más pequeños que los electrones y, por lo tanto, mucho más rápido y mucho más capaces. El Si será el siglo de la fotónica, sin duda “Antonio Corros vicepresidente para asuntos internacionales del comité español de iluminación (CEI)

DISPOSITIVOS FOTÓNICOS

 (NATURE.COM, 2013)                                                        Los dispositivos fotónicos son componentes para crear, manipular o detectar luz, Esto puede incluir diodos láser, diodos emisores de luz, células solares y fotovoltaicas, pantallas y amplificadores ópticos, otros ejemplos son dispositivos para modular un haz de luz y para combinar y separar haces de luz de diferentes longitudes de onda.

AÑO INTERNACIONAL DE LAS NACIONES UNIDAS

(ONU, 2013)                                                                Reconociendo la importancia de la luz y las tecnologías basadas en la luz para la vida de los ciudadanos del mundo y para el desarrollo futuro de la sociedad mundial en muchos niveles.

Considerando que las aplicaciones de la ciencia y la tecnología de la luz son esenciales para los avances ya alcanzados y futuros en las esferas de la medicina, la energía, la información y las comunicaciones, la fibra óptica, la agricultura, la minería, la astronomía, la arquitectura, la arqueología, el ocio, el arte y la cultura, entre otras, así como en muchos otros sectores industriales y servicios, y que las tecnologías basadas en la luz contribuyen un logro de las metas de desarrollo convenidas internacionalmente, entre otras cosas al proporcionar acceso a la información y aumentar la salud y el bienestar de la sociedad.

La 37° reunión de la conferencia general decide proclamar el año 2015 año internacional de la luz y las tecnologías basadas en la luz.

Alienta a los estados, al sistema de las naciones unidad y a todos los demás agentes a que aprovechen el año internacional para promover medidas a todos los niveles, incluso mediante la cooperación internacional, y aumenten la conciencia del público sobre la importancia de las ciencias de la luz, la óptica y las tecnologías basadas en la luz y de promover un amplio acceso a los nuevos conocimientos y actividades conexas.

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Figura  1. Logo año Internacional de la luz.

PUNTOS CUÁNTICOS

(WIKIPEDIA, 2012)                                                Son partículas semiconductoras muy pequeñas, de solo varios nanómetros de tamaño, tan pequeñas que sus propiedades ópticas y electrónicas difieren de las de las partículas más grandes. Son un tema central en nanotecnología.

Los puntos cuánticos se describen teóricamente como un punto o una entidad de dimensión cero (OD), la mayoría de sus propiedades dependen de las dimensiones, la forma y los materiales de los que están hechos los Q. En general, los QD presentan diferentes propiedades termodinámicas a partir de los materiales a granel de los que están hechos. Uno de estos efectos es la depresión del punto de fusión. Las propiedades ópticas de los QD metálicos esféricos están bien descritas por la teoría de dispersión de Mie.

(WHEELER, 2018)

         A diferencia de otros materiales de conversión descendente, como los fósforos, los puntos cuánticos tienen una capacidad única para absorber eficientemente la luz azul de alta energía y volver a emitir esa luz en longitudes de onda más largas, como el verde y el rojo. En las pantallas con puntos cuánticos, comercializadas como tecnología QLED, los puntos verdes y rojos se mezclan en un polímero para crear una luz roja, verde y azul de alta calidad cuando se estimula con un LED azul. Y los resultados son impresionantes, con pantallas más eficientes, vibrantes y brillantes.

 (PALOMAKI, 2018)                                                La presencia de puntos cuánticos (QD) en las pantallas de los consumidores ha ido en aumento desde que Sony introdujo la óptica de borde de QD visión en su serie de TV Triluminios 2013. Samsung presentó su TV QLED de súper alta definición dos años después, acompañados de una fuerte campaña de marketing para QLED, que desde entonces ha despertado el interés de los consumidores y los fabricantes de pantallas. Con una mejor eficiencia de color y energía, casi todos los principales fabricantes de pantallas están incorporados QD es sus pantallas de gama alta.

Los QD son nanopartículas semiconductoras inorgánicas, técnicamente, nanocristales, que tiene aproximadamente 10 nm de diámetro, 10000 veces menos que el diámetro de un cabello humano

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Figura  5. Composición y función de un punto cuántico (QD)

Lo que es único acerca e los QD en comparación con otros materiales de conversión descendente como los fósforos es su combinación de tamaño pequeño, capacidad de ajuste, eficiencia y perfil de emisión estrecho. En pantallas habilitadas para QD (a veces llamada tecnología (QLED), hay QD rojo verde típicamente mezclados en un polímetro para crear luz roja, verde y azul de alta calidad cuando se estimula con un LED azul.

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