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).
Působení nelinearity změnu frekvence
Vyjádření fáze:
[ ]LtzInnkttz ),(),( 200 +−= ;
vyjádření okamžité frekvence:
dt
tzdI
Lnk
dt
tzd
tz
),(),(
),( 200 −== ω
ϕ
ω ,
kde prostorová souřadnice čas.
Jednotlivé frekvenční složky, nichž impuls optického záření skládá, šíří různými
grupovými rychlostmi dojde časovému rozšiřování impulsu. Graficky tato skutečnost znázorněna následujícím
obrázku:
. „modrý posuv“).
Předpokládejme navíc nelineární optické vlákno vykazující optický Kerrův jev.7 Čelo týl impulzu optické vlny konstanta)
V části impulsu, kde
dI
dt
≤ (nazveme „týlem“), okamžitá frekvence vzrůstá (nastává
tzv.
Předpokládejme jednomodové optické vlákno vykazující pouze vlnovodnou disperzi. části impulsu, kde
dI
dt
≥ (nazveme „čelem“), okamžitá frekvence
klesá (nastává tzv.
Časové rozložení optické intenzity impulsu lze znázornit následujícím obrázkem:
I
t
týl (později)
čelo
(dříve)
Obrázek 5.3 Optické solitony
Šíří-li impuls optického záření disperzním (lineárním) prostředím, mění jeho tvar. Při šíření
vlny takovým vláknem bude navíc měnit fáze tudíž frekvence. „rudý posuv“).Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
5
