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).
Dále předpokládejme fotodiodu jednotkovým zesílením navázanou vlákno (fotodioda
PIN; GFD šum zesilovacího procesu, šum pozadí šum proudu tmy zanedbejme).
Elektronické obvody přijímače jsou zdrojem dalších šumů, které vhodné charakterizovat
veličinou, měřenou výstupu přijímače (např.
Předpokládejme, šumový elektrický proud výstupu přijímače nulovou střední
hodnotu varianci rovnou σr
2
.Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
6 Návrh optovláknového spoje
Cíle kapitoly: Cílem kapitoly Návrh optovláknového spoje objasnit základní
parametry, které musí být při návrhu spoje brán ohled.
6.
Přijímací proces fotodiodě předzesilovačem znázorněn obrázku (šumový
elektrický proud charakter tepelného šumu). Jedná zejména útlum
přenosové trasy, citlivost přijímače, poměr signálu šumu chybovost spoje. Hlavní část kapitoly věnovaná samotnému návrhu spoje, při kterém se
zvažuje jak útlumové, tak disperzní omezení. Bude
ukázán rozhodovací proces přijímači vztah mezi chybovostí spoje poměrem signálu
k šumu.1 Citlivost přijímače chybovost spoje
Základním prvkem optického přijímače fotodioda, která určitou pravděpodobností (η)
mění dopadající fotony (n) fotoelektrony (m); ηn; počet fotonů, počet
fotoelektronů).1 Model přijímače pro určení šumu
(i signálový fotoproud; šumový elektrický proud)
. 4.
obvody se
šumem
FD
n i+
nebo ekvivalentně
σr
2
bezšumový
obvod
FD
n i+
Obrázek 6. Elektrony tohoto šumu mají Gaussovské rozdělení.
V kap. variancí elektrického proudu).3 byly objasněny šumy:
šum fotonový (šum signálových fotonů, šum pozadí, šum proudu tmy),
šum fotoelektronový (fluktuace kvantové účinnosti a
šum zesilovacího procesu (fluktuace G)
