光电子元器件

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由此不难理解,拉曼放大是一个光放大器分布式的 放大过程,即沿整个线路逐渐放大的。其工作带宽可以说 是很宽的,几乎不受限制。这种光放大器已开始商品化了, 不过相当昂贵。
半导体光放大器:
一般是指行波光放大器,工作原理与半导体激光器 相类似。其工作带宽是很宽的。但增益幅度稍小一些,制 造难度较大。这种光放大器虽然已实用了,但产量很小。
主要特性用途:
在此光放大器之前,传送信号的放大都是要 实现光电变换及电光变换,即O/E/O变换。有了 光放大器后就可直接实现光信号放大。光放大器的 开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常 重要的成果,它大大地促进了光复用技术、光孤子 通信以及全光网络的发展,现主要应用于光通信中 继和光信号增强
谢谢!
非线性器件
定义: 非线性元件是一种通过它的电流与加在它两端
电压不成正比的电工材料,即它的阻值随外界情况 的变化而改变.求解含有非线性元件的电路问题通 常要借助U-I图像,在定性分析中,重点是掌握理 论上的分析方法;而在定量计算中,一般求出的都 只能是近似结果
工作特性:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
欧姆定律是个实验定律,实验中用的都是金 属导体。这个结论对其它导体是否适用,仍然需要 实验的检验。
激光器中常见的组成部分还有谐振腔,但谐振腔( 见光学谐振腔) 并非必不可少的组成部分,谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相 位和运行方向,从而使激光具有良好的方向性和相干性。而且,它可 以很好地缩短工作物质的长度,还能通过改变谐振腔长度来调节所产 生激光的模式(即选模),所以一般激光器都具有谐振腔。
光连接器
功能:用于光纤设备和光纤之间,光纤和光纤之间, 光纤与其 它部件之间,设备和设备之间的连接。又叫活接头。 光衰减器
光衰减器是一种插入光传输链路中控制光能的衰耗的无源器 件。
分为:固定光衰减器和可变光衰减器
光隔离器
光隔离器是一种防止光沿传输光程返回的无源器件
光分路器
与同轴电缆传输系统一样,光网络系统也需要将光信号进行 耦合、分支、分配,这就需要光分路器来实现。光分路器又 称分光器,是光纤链路中最重要的无源器件之一,是具有多 个输入端和多个输出端的光纤汇接器件
工作原理:
除自由电子激光器外,各种激光器的基本工 作原理均相同,产生激光的必不可少的条件是粒子 数反转和增益大过损耗,所以装置中必不可少的组 成部分有激励(或抽运)源、具有亚稳态能级的工 作介质两个部分。
激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态,为实现并维持 粒子数反转创造条件。激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核 能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位,从而实 现光放大。
主要特性用途:
由于激光器具备的种种突出特点,因而被很快运用 于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、 军事等各方面,并在许多领域引起了革命性的突破。
激光在军事上除用于通信、夜视、预警、测距等方面 外,多种激光武器和激光制导武器也已经投入实用。
光放大器
定义:
能在保持光信号特征不变的条件下,增加光信号功率的 有源设备。
电容
电容器也是电子线路中最常见的元器件之一,它是一 种存储电能的元器件。电容器由两块同大同质的导体中间 夹一层绝缘介质构成。当在其两端加上电压时,电容器上 就会存储电荷。一旦没有电压,只要有闭合回路,它又会 放出电能。电容器在电路中阻止直流通过,而允许交流通 过,交流的频率越高,通过的能力越强。因此,电容在电 路中常用耦合,旁路滤波、反馈、定时及振荡等作用。
分类:
光放大器主要有2种,半导体放大器及光纤放大器。半 导体放大器分为谐振式和行波式;光纤放大器分为掺稀土 元素光纤放大器和非线性光学放大器。非线性光学放大器 分为拉曼(SRA)和布里渊(SBA)光纤放大器。
工作原理:
拉曼光放大器:
利用拉曼散射效应制作成的光放大器,即大功率的激 光注入光纤后,会发生非线性效应拉曼散射。在不断发生 散射的过程中,把能量转交给信号光,从而使信号光得到 放大。
无源器件主要包括电阻,电容,电感,转换器, 渐变器,匹配网络,谐振器,滤波器,混频器和开 关、光无源器件等。
工作特性:
电阻
电流通过导体时,导体内阻阻碍电流的性质称为电阻。 在电路中起阻流作用的元器件称为电阻器,简称电阻。电 阻器的主要用途是降压、分压或分流,在一些特殊电路中 用作负载、反馈、耦合、隔离等。
实验表明,除金属外,欧姆定律对电解质溶 液也适用,但对气态导体(如日光灯管、霓虹灯管 中的气体)和半导体元件并不适用。也就是说,非 线性元件在这些情况下电流与电压不成正比。
无源器件
定义: 在不需要外加电源的条件下,就可以显示其特
性的电子元件。无源元件主要是电阻类、电感类和 电容 无源器件类器件,它的共同特点是在电路中 无需加电源即可在有信号时工作。 主要器件:
LED发光特性
在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区 注入N区,进入对方区域的少数载流子(少子)与 多数载流子(多子)复合时,把多余的能量以光的 形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。
激光器
激光器可分为气体激光器、固体激光器、半 导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自 由电子激光器,大功率激光器通常都是脉冲式输出。



x元
x器
学x 件
号 :

007

常见光电子元器件种类
1、LED 2、激光器 3、光放大器 4、非线性器件 5、无源器件
LED
❖ LED的核心是芯片,LED芯片是由Ⅲ-Ⅴ族化合物 半导体材料制成的,其核心部分是PN结,因此 LED具有PN结所具有的特性,如正向导通、反向 截止、击穿特性。PN结最重要的特性就是单向导 电特性即正向导通特性。
光无源器件
光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分。它是一种光学元器 件,其工艺原理遵守光学的基本规律及光无源器件线理论和电磁波理 论、各项技术指标、多种计算公式和各种测试方法,与纤维光学、集 成光学息息相关;因此它与电无源器件有本质的区别。在光纤有线电 视中,其起着连接、分配、隔离、滤波等作用。实际上光无源器件有 很多种,常用的有:光分路器、光衰减器、光隔离器、连接器、跳线、 光开关。
电感
电感与电容一样,也是一种储能元器件。电感器一般由线圈做成, 当线圈两端加上交流电压时,在线圈中产生感应电动势,阻碍通过线 圈的电流发生变化。这种阻碍称作感抗。感抗与电感量和信号的频率 成正比。它对直流电不起阻碍作用(不计线圈的直流电阻)。所以电感 在电子线路中的作用是:阻流、变压、耦合及与电容配合用作调谐、 滤波、选频、分频等。
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