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