Specializzazioni e campi interdisciplinari
Alcune delle specializzazioni della fotonica sono:
La fotonica è anche alla base della biofotonica, una scienza interdisciplinare che studia l'effetto della luce sui tessuti biologici e cellule con lo scopo finale di contribuire alla teranostica, cioè a migliorare la diagnosi e trattamento di alcune malattie; la biofotonica dunque unisce la biologia e la fotonica. La nanobiofotonica è la specializzazione della biofotonica alla nanoscala, per cui rappresenta il punto d'incontro della nanobiologia e della nanofotonica.
Infine, la fotonica è alla base della fotonica neuromorfica, una specializzazione dell'ingegneria neuromorfica, dunque un punto di incontro tra ingegneria, informatica e neuroscienze.
Storia
Il termine "Fotonica" deriva dall'antica parola greca "phos", che significa luce; è comparso alla fine degli anni '60 per descrivere un campo di ricerca il cui obiettivo fosse di usare la luce per eseguire funzioni che tradizionalmente ricadevano nel dominio dell'elettronica, come ad esempio le telecomunicazioni e l'elaborazione delle informazioni.
Un primissimo esempio dell'uso della parola si ritrova in una lettera, datata Dicembre 1954, scritta da John W. Campbell a Gotthard Gunther :
«Ho deciso di inventare una nuova scienza, la fotonica. Il suo rapporto con l'ottica è lo stesso che l'elettronica ha con l'ingegneria elettrica. La fotonica, così come l'elettronica, tratterà con unità individuali; l'ottica e l'ingegneria elettronica hanno a che fare con fenomeni di gruppo! E tieni presente anche che in elettronica puoi fare delle cose che sarebbero altrimenti impossibili con l'ingegneria elettrica!»
La fotonica è nata, come campo di studio, con l'invenzione dei maser e dei laser tra il 1958 e il 1960. Di seguito vi sono stati altri sviluppi: il diodo laser negli anni '70, le fibre ottiche per la trasmissione di informazioni, e l'amplificatore in fibra drogata con erbio. Tali invenzioni hanno poi costituito la base per la rivoluzione delle telecomunicazioni avvenuta verso la fine del XX secolo, e hanno fornito l'infrastruttura per Internet.
Il termine fotonica è diventato di uso comune soltanto negli anni '80 (sebbene fosse stato coniato prima), quando gli operatori delle reti di telecomunicazioni hanno adottato la tramissione di informazione in fibra ottica. All'epoca, il termine è stato usato ampiamente presso i Bell Laboratories. Il suo utilizzo è stato confermato quando la IEEE Lasers and Electro-Optics Society ha fondato una rivista d'archivio chiamata Photonics Technology Letters alla fine degli anni '80.
Nel periodo che ha poi portato al crollo delle dot-com iintorno al 2001, la fotonica era un settore di ricerca incentrato principalmente sulle telecomunicazioni ottiche. Tuttavia, la fotonica copre al giorno d'oggi una grande gamma di applicazioni scientifiche e tecnologiche, come ad esempio la produzione di laser, il rivelamento in campo biologico e chimico, la diagnostica e la terapia medica, la tecnologia dei display, e il calcolo ottico.
