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