Evolution der Technik Von der Optoelektronik zur Photonik

Dr. Jens Würtenberg ist Redakteur der Elektronik und dort zuständig für die Themen Distribution, Wirtschaft, Stromversorgungs-ICs, Optoelektronik sowie Forschung+Entwicklung.
Jens Würtenberg, Redaktion Elektronik

Die Wechselwirkung der Materie mit dem Licht, eine der grundlegenden Erkenntnisse von Albert Einstein, wird von den Elektronen bewerkstelligt. Photonen heben beim Auftreffen auf ein Elektron diese auf ein höheres Energieniveau, beim Übergang auf ein niedrigeres Energieniveau wird die Energiedifferenz wieder als Photon freigesetzt.

Dieser grundlegende Mechanismus ist natürlich auch die Grundlage der Optoelektronik. Das entscheidende Bauelement dieser Disziplin ist der Halbleiterlaser, dessen Anwendungen von der optischen Datenübertragung über Messtechnik, Medizin und Multimedia bis hin zur Fertigungstechnik reichen. Alle diese Anwendungen haben sich zu Spezialgebieten entwickelt, die längst nicht mehr unter die Optoelektronik fallen.

Als kleiner Bruder des Halbleiterlasers war die LED für lange Zeit das Paradebeispiel der Optoelektronik und galt als unverzichtbares Bauelement der Schaltungstechnik, mit der sich Isolationsbarrieren überwinden (Optokoppler) und Schrittmotoren einfach steuern ließen (Gabellichtschranke). Mit der Realisierung der blauen LED und deren Entwicklung zur Hochleistungs-LEDs mit Verlustleistungen >1 W hat sich ihre Anwendung auf die Beleuchtungstechnik erweitert. Die LED-Beleuchtungstechnik hat sich in kürzester Zeit zu einem eigenständigen Feld entwickelt. Mit dieser Entwicklung ist deutlich geworden, dass die Bezeichnung "Optoelektronik" die völlig eigenständigen Entwicklungen und insbesondere das Marktgeschehen nicht mehr richtig erfasst.

Aus diesem Grunde liegen die deutschen Unternehmensvereinigungen Spectaris, VDMA und ZVEI durchaus richtig, die Branchen, in denen elektrooptische Bauelemente eine wesentliche Rolle spielen, unter dem Namen Photonik zusammenzufassen. Der von diesen Institution zusammen mit dem BMFT herausgegebene Branchenreport Photonik 2013 gibt einen detaillierten Einblick in die sich immer weiter ausdifferenzieren Anwendungsfelder der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie.