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).
2 Geometrická teorie optických vláken
Historická poznámka
První, kdo demonstroval úplný vnitřní odraz jako základ geometrické teorie vedených
vln, byl John Tyndall (1820 1893).
n1
n2
n0
jádro
plášť
θ
θ’ α
β
Obrázek 3.6 Podélný řez vláknem
(n0 index lomu vzduchu; index lomu jádra; index lomu pláště; úhel dopadu paprsku na
rozhraní vzduch/jádro; úhel lomu paprsku rozhraní vzduch/ jádro; úhel dopadu paprsku na
rozhraní jádro/plášť; úhel lomu paprsku rozhraní jádro/plášť)
.
Numerická apertura
Na (Obrázek 3.6) znázorněn podélný řez vláknem.Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
3. Tyndall jako první 1854 ukázal, světlo může být
vedeno proudem vody.
John Tyndall (1820 1893)
Druhy optických vláken (OV):
• mnohomodové vlákno skokovou změnou indexu lomu (SI)
• gradientní vlákno postupnou změnou indexu lomu (GI)
• jednomodové vlákno (SM)
• vlákno zachovávající polarizaci
• nelineární vlákno
V následující analýze pro názornost uvažujme vlákno typu SI
