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