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).
Vzniká difrakční obrazec, který
snižuje rozlišovací schopnost optického zařízení. Druhy interakce: absorpce, spontánní emise stimulovaná emise. Difrakce světla vzniká
například při průchodu světelné vlny malým otvorem.
13. optické interferenci dochází například při odrazu světla tenké vrstvy benzinu
rozlitého vodní hladině.
Paprsky dopadající kolmo rovinu čočky nezobrazí bodu, ale vytvářejí
v ohniskové rovině kruhovou plošku.
9.
20.
15. Při úhlu lomu 90° nabude úhel dopadu mezní hodnoty.
17. Barevná vada čočky vzniká důsledku závislosti indexu lomu vlnové délce.
18. Vlnové číslo 2π/λ; úhlová frekvence 2π/T. Projevuje barevnými skvrnami.
14. CCD (Charge Coupled Device) elektronický snímač obrazové informace
10. Lámavý hranol difrakční mřížka slouží rozkladu bílého světla spektrální složky.
11.
19.
12. Zákon odrazu: velikost úhlu odrazu rovná velikosti úhlu dopadu oba úhly leží
v jedné rovině (rovina dopadu). Vyjádření reálné vlnové funkce pomocí komplexní funkce:
{ )
Re t
u ω−
= =
21. 2
0
sin
2
T
T
tdtω =∫
.
16.Fotonika optické komunikace 125
8. Otvorová vada koriguje lepením dvou čoček
(dubletem) volbou dostatečně velké ohniskové vzdálenosti vůči průměru čočky
(f/D 4). Otvorová vada čočky vzniká důsledku toho, paprsky šířící blíže optické ose
čočky lámou jiného bodu optické ose než paprsky vzdálenější osy. Při úhlech
dopadu větších než mezní hodnota nastane totální odraz.
K úplnému odstranění potřeba použít více lámavých ploch. Při postupu světla prostředí opticky hustšího prostředí opticky řidšího paprsek
láme kolmice. Monochromatické záření obsahuje elektromagnetickou vlnu, která kmitá jedné
frekvenci. Zákon lomu: součin indexu lomu sinu úhlu, který
svírá paprsek kolmicí dopadu obou prostředích stejný.
Celková úhlová odchylka vystupujícího paprsku vzhledem jeho původnímu směru u
hranolu délkou vlny klesá, difrakční mřížky stoupá. Amplituda harmonické vlny maximální hodnota vlnové funkce fáze harmonické
vlny fyzikální veličina, která určuje okamžitou hodnotu vlnové funkce její rozvoj
v prostoru čase. Energie fotonu: hν; velikost hybnosti fotonu: h/λ
