Filtry optyczne i fotoniczne

Optical and photonic filters

nr katalogowy:  154289
10.15199/13.2025.5.2

Streszczenie
Optyka i fotonika są dziedzinami których rola w rozwoju cywilizacji znacznie się zwiększyła w ostatnim okresie i nadal dynamicznie się rozszerza. Systemy optyczne, fotoniczne i hybrydowe zawierające komponenty elektroniczne, mechatroniczne i inne są stosowane w różnych obszarach jak bezpieczeństwo, przemysł, rolnictwo, ochrona środowiska, biologia i medycyna, oraz rozrywka i kultura. Przedmiotema naszych zainteresowań jest biofotonika i budowa narzędzi badawczych dla takiego obszaru nauki. Biofotonika jest dziedziną na pograniczu biologii i fotoniki. Jest obszarem badawczym i aplikacyjnym obejmującym zjawiska i procesy, substancje, obiekty w skali rozmiarowej od nanometrów do makro, jak wirusy, molekuły, organelle, komórki, bakterie, membrany, tkanki, małe i większe organizmy, w aspekcie ich właściwości fotonicznych. Biofotonika obejmuje oprzyrządowanie laboratoryjne badawcze i standaryzowane kliniczne i ogólnego zastosowania. Aktywnym kierunkiem rozwoju biofotoniki jest jej gałąź kwantowa, gdzie badane są procesy zachodzące w nanoskali. Funkcjonalna aparatura fotoniczna dla różnych wymienionych zastosowań a w szczególności biofotonicznych zawiera filtry optyczne i fotoniczne. Filtry te są budowane jako komponenty dyskretne oraz zintegrowane z innymi częściami systemu funkcjonalnego. Rozmaitość filtrów optycznych i fotonicznych jest znaczna, nawet przekraczając analogiczny obszar w elektronice. Wynika to z faktu znacznej liczby stopni swobody fotonu, w widzialnym zakresie spektrum fal EM oraz w obszarach przyległych jak bliski UV , NIR, ale także MIR. Same stopnie swobody elektrony byłyby niewystarczające. Chodzi o ich efektywne wykorzystanie funkcjonalne, w czym pomagają znacznie filtry optyczne i fotoniczne.

Abstract
Optics and photonics are fields whose role in the development of civilization has significantly increased in recent years and is still expanding dynamically. Optical, photonic and hybrid systems containing electronic, mechatronic and other components are used in various areas such as security, industry, agriculture, environmental protection, biology and medicine, as well as entertainment and culture. The subject of our interests is biophotonics and the construction of research tools for such an area of science. Biophotonics is a field on the border of biology and photonics. It is a research and application area covering phenomena and processes, substances, objects in the size scale from nanometers to macro, such as viruses, molecules, organelles, cells, bacteria, membranes, tissues, small and larger organisms, in the aspect of their photonic properties. Biophotonics includes laboratory research and standardized clinical and general application equipment. An active direction of development of biophotonics is its quantum branch, where processes occurring in the nanoscale are studied. Functional photonic equipment for various applications mentioned above, and in particular biophotonics, includes optical and photonic filters. These filters are built as discrete components and integrated with other parts of the functional system. The variety of optical and photonic filters is significant, even exceeding the analogous area in electronics. This is due to the significant number of photon degrees of freedom, in the visible range of the EM wave spectrum and in adjacent areas such as near UV , NIR, but also MIR. The electron degrees of freedom alone would be insufficient. It is about their effective functional use, in which optical and photonic filters help significantly.

Ryszard S. Romaniuk