Fotonika je termín pro označení oboru vědy a techniky, který zahrnuje jevy a zařízení, ve kterých je kontrolovaným způsobem ovládaný tok fotonů. Vznikl analogicky k termínu elektronika. V případě elektroniky se jedná o oblast zabývající se jevy a zařízeními, ve kterých je řízen tok elektronů. Vznik fotoniky je důsledkem vývoje, který nastal v optice po třech velkých objevech: vynálezu laseru, zvládnutí technologie optických vláken a zvládnutí výroby polovodičových optických prvků (luminiscenčních diod, laserových diod, a fotodiod).
Příklady hodnot BER pro vybrané hodnoty SNR jsou uvedeny následující tabulce.
Je-li )i( resp.
Prahová citlivost (výkon ekvivalentní šumu; NEP) citlivost přijímače, odpovídající hodnotě
SNR0 Citlivost přijímače vyjadřuje středním počtem fotonů jeden bit nebo
výkonem .
SNR
[dB]
≈ 13,5 15,6 16,9
BER
[-]
10-3
10-6
10-9
10-12
Citlivost přijímače P0,P definována jako signál, odpovídající předepsané hodnotě SNR0. chybovost (viz např. pro BER 10-9
a dále platí
2
36 15,6 dBSNR . [1])
BER erf
Q
≈ −
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
⎡
⎣
⎢
⎤
⎦
⎥
1
2
1
2
,
kde
1 0
1 0
s s
Q SNR
σ σ
−
= ≈
+
a chybová funkce vyjádřena vztahem
erf dxx
z
( −
∫
2 2
0π
.
Např.Fotonika optické komunikace 81
Schematicky:
(1); ϕ
ϑ
1ds
∞
∫
(0); ϕ
ϑ
1
0
ds∫
(1) (0)
(1); ϕ
ϑ
0ds
∞
∫
(0); ϕ
ϑ
0
0
ds∫
Prahová hodnota volena tak, aby střední chybovost (střední pravděpodobnost výskytu
chyby jeden bit) )(
2
1
10 ppBER byla minimální (index označuje chybný symbol).
Citlivost ideálního přijímače (přijímače bez šumu fotodiody bez obvodového šumu) se
vyjádří následujícím způsobem (statistika malého počtu přijatých fotonů bez šumu pozadí je
Poissonovská):
p n
n n
n
n
( )
( exp( )
=
−
!
;
