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).
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.
Jednotlivé frekvenční složky, nichž impuls optického záření skládá, šíří různými
grupovými rychlostmi dojde časovému rozšiřování impulsu. Při šíření
vlny takovým vláknem bude navíc měnit fáze tudíž frekvence.
Předpokládejme navíc nelineární optické vlákno vykazující optický Kerrův jev. „modrý posuv“). části impulsu, kde
dI
dt
≥ (nazveme „čelem“), okamžitá frekvence
klesá (nastává tzv.
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. „rudý posuv“). Graficky tato skutečnost znázorněna následujícím
obrázku:
.
Předpokládejme jednomodové optické vlákno vykazující pouze vlnovodnou disperzi.7 Čelo týl impulzu optické vlny konstanta)
V části impulsu, kde
dI
dt
≤ (nazveme „týlem“), okamžitá frekvence vzrůstá (nastává
tzv.Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
5
