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).
Určete počet modů, když víte, vlnová délka záření 850 nm, numerická apertura 0,253
a poloměr jádra μm.
Dosazením úpravou vypočítáme poloměr jádra optického vlákna
μm2
2
405,2
=
⋅
⋅
=
NA
a
π
λ
. Odvozena byla modová struktura optických vln vláknu ukázáno bylo
rozložení optické intenzity základním modu vlákna.
Řešení:
Pro jednomodový režim platí podmínka
NAa ⋅≥
λ
π2
405,2 .Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
Shrnutí kapitoly
V této kapitole byla pozornost soustředěna objasnění vlnové geometrické teorie
optických vláken. Závěr kapitoly byl věnovaný
vláknovým zesilovačům. Vlnová
délka optického záření 1310 nm, indexy lomů jádra pláště jsou 1,469 1,447. Podrobně byly rozebrány útlum a
disperze vlákna definovány byly základní parametry vlákna.
Určíme numerickou aperturu NA
253,0117,1469,1 222
2
2
1 =−=−= nnNA .
Řešené příklady
Příklad 3.1
Určete maximální průměr jádra optického vlákna tak, aby vlákno pracovalo jako SM.
Příklad 3.
Příklad 3.
Průměr jádra tedy 4μm.
Nyní lze dosadit vztahu
98,4600
2
2
=≅
V
M ,
což odpovídá počtu 4600 modů.
.
Řešení:
Pro stanovení počtu modů potřebné nejdříve vypočítat normovanou frekvenci
93,95
2
=
⋅
= NA
a
V
λ
π
.2.3
Určete index lomu pláště OV, když víte, vlnová délka záření 850 nm, index lomu jádra
je 1,468, průměr jádra 0,1 celkový počet modů 4166
