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).
3)
K vyjádření optické intenzity pomocí intenzity pole máme definiční vztah
2
0 0
čas 0
1 1
( )]
2 2
n
I t
Z
ε ∗
= (1.2)
U lineárně polarizované vlny lze pro vyjádření intenzity pole použít skalární veličinu:
),(),( trEtrE Reálná „vlna“ (intenzity) pole vyjádří již zmíněným pravidlem
{ }trEtrE ,(Re),( (1.1) dostaneme
0
.
Fázový člen ejωt
vyjadřuje rychlé změny optické nosné, zatímco komplexní amplituda )(tA
vyjadřuje pomalé změny modulačního signálu.
Po dosazení zmíněných výrazů (1.
Poznámka:
Pravidlo pro přiřazení komplexní intenzity elektrického pole (viz také
ilustrační obrázek)
( t=
nebo
( )
1
, ,
2
E t∗
⎡ .5)
kde symbol pro přímou úměru, rychlost světla vakuu, permitivita vakua, n
je zde index lomu prostředí impedance vakua (Z0 377 Ω).
Modulace pole
Pokud optická vlna charakter koherentní vlny, lze modulovat amplitudu (AM),
polarizaci (PoM), fázi (FáM) nebo frekvenci (FM).1)
kde )(
1 )()( tj
etatA ϕ
= rkj
erarU .) Platí:
00
0
1
εμ
=c a
0
0
0
ε
μ
=Z . (Středování probíhá čase
vzhledem vysokým frekvencím optické nosné vlny.Fotonika optické komunikace 15
0)()(),( lerUtAtrE tjω
= (1.)(
21 ),()()(),( leeetraleeeratatrE tjrkjtjtjrkjtj ωϕωϕ −−
== (1.
.)(
0
.4)
( ]2
,, tratrI (1.
2 )()( −
= (lze položit ),()()( trarata )(tA komplexní
amplituda (obálka); a(r ,t) reálná amplituda; ϕ(t) fázový časový člen; úhlová
frekvence; vlnový vektor; jednotkový vektor vyjadřující vektorový charakter
intenzity pole ),( trE )(rU funkce charakterizující prostorové rozložení určitého modu
