光子科学（photonics）包括光的产生，发射，传输，调制，信号加工，开关，放大和识别。光子科学特别强调光具有粒子和波动双重性。它覆盖了整个光谱波段的技术应用；从日常生活到新近进展的科学都要应用到光子科学。由于它的应用广泛，故仍在不断发展中。
简介
光子科学（Photonics）包括光的产生，发射，传输，调制，信号加工，开关，放大和识别。光子科学一词强调光既不是粒子，也不是波--它具有二者的性质。它覆盖了整个光谱频段的技术应用；从紫外经可见到近，中和远红外。但所有应用都几乎在可见和近红外光范围。1960年初研究半导体光发射体和1970年研究光纤后，光子科学才派生出来。
发展历史
“光子科学”由光子演生而来；它的出现是1960年晚期用来描述目的在使光演示其功能的研究领域；传统上完全落在电子学的典型范畴；如
远程通讯，信息加工等。
光子科学作为领域是从1960年研究激光开始的。随后的发展包括1970年的激光二极管，传送信号的
光纤和参饵的
光纤放大器。这些研究形成20世纪后期电信革命的基础和提供以后互联网的结构。
1980年
光纤维传输数据为电信网络采用后，光子科学就被普遍使用。
2001年间，光子科学大部集中在电信方面。但它覆盖了科学和技术应用的很大范围；包括激光制造，生物和化学传感，医学诊断和治疗，显示技术和光计算。
各种非电信的光子科学应用呈快速增长，部分原因在许多公司已看出它的新应用领域。光子科学将还会得到进一步的发展。
与其它领域关系
经典光学
光子科学和光学关系密切。但光学比发现光被量子化早（爱因斯坦于1905年解析光电效应）。光学工具包括折射透镜，反射镜和各种光学组元。它们都先于1900年出现。经典光学的关键原理，如慧更斯原理，马克斯威方程和波方程都和光的量子化无关。
现代光学
光子科学和量子光学，光机械（Optomechanics）,电光学，光电子学和
量子电子学有关。但每个领域由于内容和公司和市场不同，其意义也略有不同。量子光学往往注重基本研究；而光子科学则注重应用研究和发展。
光子科学的注重点在：
。光的粒子性质；
。用光子产生信号加工器件的潜在技术。
。光的实际应用
。模拟电子学
光电子学意味具有电和光功能的器件或线路。即薄膜半导体器件。电光项目使用较早，特别围绕非线性电光相互作用的应用，即如普克尔盒的晶体调制器，但也包括图像传感器。
新领域
光子科学和新出现的
量子信息科学有关。量子信息用光子科学的方法。其它新学科包括光-原子学，它的器件兼有光和原子的器件，它们用精确报时，导航和度量衡；极化学（Polaritonics）和光子科学不同处在于它的基本信息载体是极化子，在300千赫兹至10太赫兹频率范围工作。
应用
光子科学的应用是普及的；包括从每日日常生活到最新科学的几乎所有领域；即光探测，电信，信息加工，照明，度量衡，谱仪，全息，医学（手术，视力修正，胃镜，健康监测）军用技术，激光材料加工视觉艺术，生物光电子学，农业和机器人。如同1948年发现第一个晶体管后，电子学哪样地迅速扩大应用哪样，光子科学的独特应用不断出现在新的方面，半导体光科学器件在经济方面的重要应用包括光数据记录，光纤电信，激光打印（在静电复印基础上），显示和高功率激光光泵。光子科学潜在的应用很广，并包括化学合成，医疗诊断，芯片上的通讯，聚变能量。这里举几种有兴趣的附加例如下：
。消费设备：条码扫描器。打印机，CD/DVD/Blu射线器件，远程控制器件
。电信：光纤通信，光学降压转换到微波器。
。医药：弱视矫正，激光手术胃镜，去除纹身。
。工业制造：激光焊接，打孔，切割和各种表面加工
。施工：激光练级，激光测距，智能结构。
。航空：光子科学缺少活动部分的陀螺仪。
。军事：
红外传感器，命令，控制和导航研究和营救，布雷和扫雷。
。娱乐：激光表演，全息艺术。
。信息加工：
。度量衡：时间和频率测量。测距。
。光子科学计算：时间分布及计算机和打印线路板间或光电子积分线路间的通信。将来：量子计算。
研究综览
光子科学包括光的发射，传输，放大，探测和调制。
光源
光子科学所用光源比一般所用的光泡复杂。它一般用如光发射二极管，超辐射二极管和激光等半导体光源，其它光源包括莹光灯，
阴极射线管等。
常用3-5组半导体代替传统半导体如硅和锗。因为它们可有光发射的特性。如材料用（GaAs），（GlGaAs）或其它半导体。它们也和硅并用，以产生混合硅激光。
传输介质
光可由任何透明物质传输，玻璃或
塑料光纤都可用来引导光在一定路线上传输。现在研究具有工程光学性质的特别结构材料；包括光子科学晶体，晶体纤维和超材料。
放大器
光通信的光放大器是参铒纤维放大器，
半导体光放大器，拉码放大器和光参数放大器。现正研究量子点半导体光放大器。
光调制
光源的调制用在光源上译码（encode），可直接用光源调制。最容易的例是用闪光灯送莫尔斯码。。另一方法是从光源采光，但在外部光调制器调制。
光调制的研究中还包括调制格式。研究最有进展的格式调制如相移健等已研究用来抵消分散，使信号质量提高。
光子科学系统
光子科学系统常用作光通信系统。研究集中在高速光子科学网络。也包括能改善光信号的光再生器。