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).
Předpokládá vlákno skokovou změnou indexu lomu.20)
Základním modem mod označením LP01, který může (díky libovůli volbě znaménka
u existovat dvou nezávislých polarizačních stavech (viz ilustrační obrázek). (Hodnota 2,405 mezní hodnotou pro X11. Pro rozložení optické
intenzity modu LPlm platí
2 2
( )cos )lm lmI (3. Pro 2,405 tedy vláknem může šířit pouze jeden (základní)
mod LP01 jedná jednomodové vlákno.17) poskytuje obecně pro každý azimutální index a
normovanou frekvenci řadu diskrétních řešení (modů; konstant šíření atd.). X01 nejmenší kořen rovnice Jl±1(X) nejbližším větším kořenem
(pro X11 2,405.Fotonika optické komunikace 41
Počet modů dán počtem kořenů rovnice
1( 0lJ =
pro (Lze brát úvahu nebo . Počet modů dán počtem
kořenů rovnice Jl±1(X) menších nebo rovných Je-li Xlm, mod (l,m) vedený.
Optická intenzita I01(r) modu LP01 rozložení podobné profilu Gaussova svazku
(nezávislé úhlu φ).
Pro určitá existují určitá: kTlm, γlm, βlm, ulm(r) Ilm(r,φ).)
Poznámka Existují vlákna zachovávající polarizaci.)
Charakteristická rovnice (3.
Poznámka Pomocí uvedené teorie lze mnohomodových vláken vypočítat počet modů (viz
[1]).
Mezní frekvence
Je-li Xlm mod (l,m) dosáhl své mezní normované frekvence.
.
S klesajícím přijdeme dalšímu nulovému bodu zmíněné funkce mezní frekvenci modu
(l,m-1) tak dále. Přijato bylo
značení: Xlm, LPlm, βlm, kTlm, γlm; kde azimutální index lomu; radiální index modu.19)
Speciálně pro platí
2
,0,0 ),( urI (3
