光电子元器件

光电子元器件介绍xxx学号：007常见光电子元器件种类

1、LED2、激光器3、光放大器4、非线性器件5、无源器件LEDLED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。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。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。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。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。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。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：

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。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：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。

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。

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。

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。

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