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).
) Platí
1
2
maxmax cossin
n
n
=′= θα
sin cosmax max′ 2
max
0
1
max sinsin ′=
n
n
sin cosmax maxθ ≈
n
n
n
n
n
n
1
0
2 1
0
2
2
1
21 n1
2
2
2
1
2
1
1
22− ,
neboť n2); změna indexu lomu; θmax aperturní (plošný
příjmový) úhel vlákna, někdy značí θa. (3.21)
a pro rozhraní jádro/plášť platí
sin
sin
α
β
=
n
n
2
1
. Typické hodnoty vybraných druhů vláken jsou
uvedeny (Tabulka 3.2).22)
Nutnou podmínkou pro vznik totálního odrazu rozhraní jádro/plášť Mezní
úhel rozhraní jádro/plášť, při kterém dochází totálnímu odrazu, označme αmax.Fotonika optické komunikace 43
Pro rozhraní vzduch/jádro platí (Snellův zákon)
sin
sin
θ
θ′
=
n
n
1
0
(3.
Veličina sinθmax definuje jako numerická apertura (NA) optického vlákna mírou
schopnosti vlákna přijmout optický výkon.
Tabulka 3.2 Typické hodnoty vybraných druhů vláken
typ vlákna NA
SI 0,3
GI 0,3
SM 0,055
. (Při
totálním odrazu =
π
2
a tedy sinβ 1
