وُلد مصطلح الضوئيات في ستينيات وسبعينيات القرن العشرين، عندما تطورت بسرعة تكنولوجيا الألياف الضوئية وتكنولوجيا ليزر أشباه الموصلات المعتمدة على ميكانيكا الكم، وولدت فكرة تطوير التكنولوجيا التي من شأنها الجمع بين الفوتونات وإلكترونيات أشباه الموصلات. لعبت الضوئيات دورًا مركزيًا في تطوير أنظمة الاتصالات البصرية، وستظل ضرورية لتطوير الجيل التالي من التقنيات الأساسية للاتصالات ومعالجة المعلومات، مثل الترابط البصري، والدوائر المتكاملة البصرية، ومعالجة المعلومات الكمومية الضوئية. وبهذا المعنى، على الرغم من أن الضوئيات لها نقطة انطلاقها من الكهرومغناطيسية، وهي قديمة نسبيًا، إلا أنها أيضًا مجال لا تزال تطبيقاته الهندسية وقيمته توصف بطريقة تقدمية، ولا تزال تتغير من لحظة إلى أخرى.
أساس الضوئيات هو الكهرومغناطيسية، لذلك في هذه المحاضرة سنبدأ بمعادلات ماكسويل ونتعرف على السلوك الأساسي للضوء. بعد ذلك، سوف نتعرف على انتشار الضوء في الألياف الضوئية والأدلة الموجية الاصطناعية، التي تشكل أساس الاتصالات البصرية الحالية. في هذا الوقت، سنقدم أيضًا موضوعات بحثية متطورة مثل انتشار الضوء في الهياكل النانوية، والتي أصبحت ممكنة بسبب التقدم في تكنولوجيا النانو. وأخيرًا، سنتعرف على فيزياء أجهزة الضوء وأشباه الموصلات، والتي تعد ركيزة أخرى للضوئيات، مع التركيز على ليزرات أشباه الموصلات.
ستكون المحاضرات بديهية قدر الإمكان من خلال تشابك الفيزياء مثل الكهرومغناطيسية والخصائص الفيزيائية لأشباه الموصلات مع الموضوعات الهندسية. ومع ذلك، من أجل تعزيز الفهم بالمعنى الحقيقي، من الضروري استخدام يديك، لذلك نستخدم التقارير لتأكيد تطوير الصيغ الرياضية التي تدعم التفسير البديهي.