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).
[1])
BER erf
Q
≈ −
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
⎡
⎣
⎢
⎤
⎦
⎥
1
2
1
2
,
kde
1 0
1 0
s s
Q SNR
σ σ
−
= ≈
+
a chybová funkce vyjádřena vztahem
erf dxx
z
( −
∫
2 2
0π
.
Např.
Citlivost ideálního přijímače (přijímače bez šumu fotodiody bez obvodového šumu) se
vyjádří následujícím způsobem (statistika malého počtu přijatých fotonů bez šumu pozadí je
Poissonovská):
p n
n n
n
n
( )
( exp( )
=
−
!
;
.
SNR
[dB]
≈ 13,5 15,6 16,9
BER
[-]
10-3
10-6
10-9
10-12
Citlivost přijímače P0,P definována jako signál, odpovídající předepsané hodnotě SNR0. chybovost (viz např.
Prahová citlivost (výkon ekvivalentní šumu; NEP) citlivost přijímače, odpovídající hodnotě
SNR0 Citlivost přijímače vyjadřuje středním počtem fotonů jeden bit nebo
výkonem .
Je-li )i( resp.Fotonika optické komunikace 81
Schematicky:
(1); ϕ
ϑ
1ds
∞
∫
(0); ϕ
ϑ
1
0
ds∫
(1) (0)
(1); ϕ
ϑ
0ds
∞
∫
(0); ϕ
ϑ
0
0
ds∫
Prahová hodnota volena tak, aby střední chybovost (střední pravděpodobnost výskytu
chyby jeden bit) )(
2
1
10 ppBER byla minimální (index označuje chybný symbol). pro BER 10-9
a dále platí
2
36 15,6 dBSNR .
Příklady hodnot BER pro vybrané hodnoty SNR jsou uvedeny následující tabulce
