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
Uvažujme optické vlákno koeficientem chromatické disperze 11
8 −−
⋅⋅= nmkmpsDλ určené
pro vlnovou délku 1500 nm. Výkon laserové diody navázané optické
vlákno mW.
.
Řešení:
Obecně pro útlum optického vlákna decibelové míře platí
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
=
1
2
log10
P
P
OVα ,
kde optický výkon výstupu optický výkon vstupu optického vlákna.
Hodnota 0,59 vychází tvaru Gaussovy křivky získána empiricky. Vypočtěte parametr LOV ·vI (délka vlákna přenosová
rychlost) pro vlákno délky km. případě útlumového omezení byl výpočet maximální délky vlákna proveden na
základě výkonové bilanční rovnice úrovňového výkonového diagramu. případě
disperzního omezení byl výpočet maximální délky vlákna proveden základě povoleného
časového rozšíření impulsu.
Příklad 6.
Pokud uvažujeme ideální Gaussovu křivku, pak
( kmsGb
kmps
L
L
T
OV
IOV ⋅⋅=
⋅
=⋅=⋅ −
−
1
1
9,36
16
59,0
59,0
σ
υ .Fotonika optické komunikace 87
stanovení maximální délky vlákna ohledem obě omezení požadovanou přenosovou
rychlost.
Řešené příklady
Příklad 6. závěru kapitoly grafickou formou prezentovaná syntéza
obou omezení.2
Vypočítejte maximální možnou délku optického vlákna (SI, 1300 nm) bez zařazeného
zesilovače signálu, které koeficient útlumu 0,4 dB·km-1
, předpokladu, minimální
detekovatelný výkon použité fotodiody nW.
Řešení:
Časové rozšíření impulzu jednotku délky σ1,T určíme následovně:
( 111
,1 1628 −−−
⋅=⋅⋅⋅=⋅== kmpsnmnmkmpsD
LOV
T
T σ
σ
σ . Zdrojem záření laserová dioda šířkou čáry nm
vytvářející impulsy tvaru ideální Gaussovy křivky
