Что такое фотоника? Определение и требования

26 августа 2021 г.

Инженерия фотоники — это растущая область, в которой несколько отраслей используют энергию света. Благодаря новым технологиям и программному обеспечению эти инженеры могут найти уникальные способы передачи и преобразования света для различных целей, например, в хирургии и на производстве. Знание того, что влечет за собой эта отрасль, может помочь вам решить, подходит ли вам карьера в этой области. В этой статье мы обсудим, что такое инженерия фотоники, чем занимаются эти инженеры и что нужно, чтобы начать карьеру в качестве одного из них.

Что такое фотонная инженерия?

Фотоника — это отрасль техники, изучающая и работающая со световой энергией и световой информацией. Инженеры-фотоники обычно используют информацию и энергию света для достижения прогресса в различных областях, таких как здравоохранение, строительство и связь. Это может также включать создание новых устройств, которые могут манипулировать светом, чтобы воздействовать на материалы или выполнять определенные действия, такие как деликатные операции. Некоторые проекты, над которыми они работают, могут включать:

Медицинские и научные технологии

Есть несколько применений фотоники в области медицины. Например, хирурги-офтальмологи могут использовать оборудование, облегчающее выполнение определенных процедур с большей точностью благодаря использованию световых лучей. Инженерия фотоники также может помочь исследователям использовать такое оборудование, как микроскопы, для наблюдения за молекулами и реакциями, которые могут способствовать другим медицинским достижениям и методам лечения.

Осветительные приборы

Инженеры-фотоники могут разрабатывать новые технологии освещения в транспортных средствах и зданиях. Например, они могут проанализировать существующие технологии, такие как светодиодные фонари, чтобы увидеть, как они могут увеличить яркость на расстоянии. Точно так же места проведения мероприятий могут нанять инженеров-фотоников для проектирования освещения, чтобы проверить, как долго может работать свет и как различные световые технологии могут взаимодействовать друг с другом.

Волоконная оптика

Оптические волокна представляют собой очень тонкие стеклянные или пластиковые кабели, которые могут передавать данные и свет на большие расстояния. Они могут помочь в телекоммуникациях для передачи изображений с одного устройства на другое, часто с использованием других электрических технологий. Эти волокна часто могут выдерживать горячие или взрывоопасные условия. Инженеры-фотоники исследуют и разрабатывают продукты или инструменты, которые люди могут использовать для управления светом с помощью оптоволокна. Некоторые технологии, которые используют это, включают конвейерные ленты, печи и микроволновые печи, GPS и роботизированные руки.

Производство и строительство

Компании-производители могут использовать лазерную технологию для резки и измерения сырья. Торговые рабочие на производстве также могут использовать легкие технологии для таких задач, как сверление и сварка. Строительные компании могут использовать технологию дальномера, в которой для измерения расстояния используется лазер. Они также могут использовать фотонику для таких задач, как обеспечение ровности поверхностей.

Военный

Есть несколько военных применений фотоники. Подобно дальномерным технологиям в строительстве, военные могут использовать этот тип лазера для оценки дистанции стрельбы из определенного оружия и точных мест, где может приземлиться ракета. Военные инженеры-фотоники также могут сосредоточиться на создании технологий обнаружения движения, оборудования ночного видения и телекоммуникационного программного обеспечения.

Чем вы занимаетесь в области фотоники?

Инженеры-фотоники используют принципы этой науки для разработки, обслуживания, проверки и ремонта систем и машин, использующих световые технологии, энергию и информацию. Как правило, они оценивают продукты для конкретного применения, например технологии для хирургии, а затем проектируют и создают прототипы и проверяют их эффективность. Некоторые другие общие обязанности включают в себя:

• Проектирование станков, использующих лазерную технологию для резки материалов.

• Документирование гипотез, проектов и результатов для новых технологий

• Проектирование оптических волокон и каналов для передачи данных

• Создание новых методов получения энергии на солнечной энергии

• Проведение полевых исследований существующей теории, принципа и конструкции фотоники.

• Создание энергосистем с полным светом

• Анализ производительности фотонных материалов и машин

• Надзор за производством новых устройств с фотонной технологией

• Написание отчетов об исследованиях и подача заявок на исследовательские гранты

• Требования к документации для использования компанией

Что нужно, чтобы попасть в фотонику?

Есть несколько требований, чтобы стать инженером фотоники:

Образование

Для большинства должностей требуется как минимум степень бакалавра в инженерной области, такой как электротехника или инженерная физика. Некоторые школы могут предлагать специальные программы, посвященные фотонике или более общей области оптической инженерии. Получение ученой степени, например степени магистра в области оптики и фотоники, может помочь вам претендовать на должность дизайнера оптики. Программы повышения квалификации предлагают курсы по математике, фотонике, отраслевым стандартам, биомедицинской инженерии, электротехнике и вычислительной технике. Они часто сопровождают стажировку или полевые работы, которые могут помочь вам пообщаться с другими профессионалами.

Профессиональный опыт

Вы можете получить должность начального уровня в области оптики или фотоники после получения степени бакалавра. Некоторым компаниям может потребоваться стажировка для прохождения практического обучения в полевых условиях, необходимого для разработки технологий и работы с необходимым оборудованием. Опыт работы с инженерным программным обеспечением, таким как автоматизированное проектирование (CAD) или автоматизированное производство (CAM), также может помочь вам при проектировании и производстве прототипов.

Навыки и умения

Вот несколько ключевых навыков, которые могут помочь вам в этой карьере:

• Инновации: инженеры-фотоники часто придумывают инновационные решения, в которых световая информация может достигать определенных результатов, и используют их для разработки оборудования или других прототипов.

• Решение проблем: наличие эффективных навыков решения проблем может помочь при использовании различных комбинаций измерений и дизайна.

• Коммуникация: наличие эффективных навыков письменного и устного общения может быть полезным при написании заявок на гранты, изучении резюме и переводе сложных тем в информацию, понятную другим.

• Математика: поскольку инженеры-фотоники часто проходят углубленные математические курсы, они часто используют основы тригонометрии и алгебры для расчета измерений. Использование этого навыка может помочь при проектировании компонентов для медицинской и военной техники.

• Активное слушание. Навыки эффективного слушания помогут вам понять требования к дизайну для создания точных и эффективных прототипов.

• Контроль качества: некоторые инженеры-фотоники проверяют и ремонтируют существующие фотонные и оптические технологии, поэтому понимание отраслевых стандартов, юридических требований, потребностей в тестировании и показателей оценки производительности может помочь вам при проверке качества.

• Принятие решений: способность принимать эффективные решения и четко доносить идеи до менеджеров или клиентов может помочь при оценке бюджета, графиков и ресурсов перед началом проектирования.

• Наука и технологии. Понимание общих инженерных и других научных принципов и стандартов может помочь вам выбрать возможные решения.