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).
náhodné povahy fotonového toku, fotoproudu projeví
šum kvantové povahy. Variance fotoproudu (fotoelektrony podléhají stejné statistice jako
fotony)
2 2
2 2
2 2
i m
e e
m
T T
σ σ
⎛ ⎞
= ⎟
⎝ ⎠
. důsledku
kvantového charakteru světla, tj.17)
. (2.16)
Fotoproud užitečné vyjádřit také „klasicky“ závislosti optickém výkonu PFD,
který fododioda přijímá:
2
FD FD
e e
i P
T
η
η ηφ
ω
= (2. Pravděpodobnost, jeden foton dopadající aktivní plochu
fotodiody vyvolá generaci elementárního náboje (fotoelektronu), definuje jako kvantová
účinnost fotodiody Pro střední hodnotu fotoproudu pak platí
2 2
e e
i m
T T
η= (2. (2.12)
Nyní vyjádříme poměr signálu šumu fotonového toku
( )
2 _
2n
n
n n
SNR n
nσ
= (2.14)
kde střední počet fotoelektronů charakteristický časový interval (rozlišovací
schopnost obvodu).13)
Fotonový tok vyvolá detekci obvodu spojeném fotodiodou fotoproud.Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
Pro varianci počtu fotonů σn
2
platí
( =−=
n
n nnpnn2
σ (2.15)
Poměr signálu šumu fotoproudu vyjádřený vztahem
( m
i
SNR
i
i 2
2
σ
