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).
Matematická
analýza vychází nelineární vlnové rovnice
∇ +2
0
2
2
2 0
2
2
1
E
c
E
t t
P NL
∂
∂
μ
∂
∂
( . Důsledkem je, část impulsu větší okamžitou frekvencí (kratší vlnovou
délkou) šíří rychleji než část impulsu menší okamžitou frekvencí (delší vlnovou délkou).8 Změna úhlové frekvence čele týlu impulzu optické intenzity
Vliv vlnovodné disperze
Platí σ
λλT w
L D
d
d v
= =
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟1
0
1
,
; Bude-li disperzní koeficient vlnovodné
disperze kladný Dw
> (anomální disperze), pak při narůstání vlnové délky bude grupová
rychlost klesat.
Při určité hodnotě optické intenzity při určitém tvaru impulsu účinek vlnovodné
disperze vyrovnává působením nelineárního jevu automodulace fáze prostředím šíří
impuls beze změny tvaru.
Solitony jsou mody (vlastní funkce) nelineárního dispersního systému.
Řešením jsou vlny
[ −Re exp )ω0 0
s komplexní obálkou
. Takovému stabilnímu impulsu říká soliton.Fotonika optické komunikace 75
Obrázek 5.
Oblast modrého posuvu „dobíhá“ oblast rudého posuvu. Týl impulsu šíří rychleji než jeho
čelo dochází časovému stlačování (kompresi) impulsu
