光電子元器件

光電子元器件介紹xxx學號：007常見光電子元器件種類

1、LED2、激光器3、光放大器4、非線性器件5、無源器件LEDLED的核心是芯片，LED芯片是由Ⅲ－Ⅴ族化合物半導體材料制成的，其核心部分是PN結(jié)，因此LED具有PN結(jié)所具有的特性，如正向?qū)ā⒎聪蚪刂?、擊穿特性。PN結(jié)最重要的特性就是單向?qū)щ娞匦约凑驅(qū)ㄌ匦?。LED發(fā)光特性

在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)，進入對方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）與多數(shù)載流子（多子）復合時，把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。激光器

激光器可分為氣體激光器、固體激光器、半導體激光器和染料激光器4大類。近來還發(fā)展了自由電子激光器，大功率激光器通常都是脈沖式輸出。工作原理：除自由電子激光器外，各種激光器的基本工作原理均相同，產(chǎn)生激光的必不可少的條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)和增益大過損耗，所以裝置中必不可少的組成部分有激勵（或抽運）源、具有亞穩(wěn)態(tài)能級的工作介質(zhì)兩個部分。

激勵是工作介質(zhì)吸收外來能量后激發(fā)到激發(fā)態(tài)，為實現(xiàn)并維持粒子數(shù)反轉(zhuǎn)創(chuàng)造條件。激勵方式有光學激勵、電激勵、化學激勵和核能激勵等。工作介質(zhì)具有亞穩(wěn)能級是使受激輻射占主導地位，從而實現(xiàn)光放大。激光器中常見的組成部分還有諧振腔，但諧振腔（見光學諧振腔）并非必不可少的組成部分，諧振腔可使腔內(nèi)的光子有一致的頻率、相位和運行方向，從而使激光具有良好的方向性和相干性。而且，它可以很好地縮短工作物質(zhì)的長度，還能通過改變諧振腔長度來調(diào)節(jié)所產(chǎn)生激光的模式（即選模），所以一般激光器都具有諧振腔。主要特性用途：

由于激光器具備的種種突出特點，因而被很快運用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、精密測量和探測、通訊與信息處理、醫(yī)療、軍事等各方面，并在許多領(lǐng)域引起了革命性的突破。激光在軍事上除用于通信、夜視、預警、測距等方面外，多種激光武器和激光制導武器也已經(jīng)投入實用。光放大器定義：

能在保持光信號特征不變的條件下，增加光信號功率的有源設(shè)備。分類：

光放大器主要有2種，半導體放大器及光纖放大器。半導體放大器分為諧振式和行波式；光纖放大器分為摻稀土元素光纖放大器和非線性光學放大器。非線性光學放大器分為拉曼（SRA）和布里淵（SBA）光纖放大器。工作原理：拉曼光放大器：利用拉曼散射效應制作成的光放大器，即大功率的激光注入光纖后，會發(fā)生非線性效應拉曼散射。在不斷發(fā)生散射的過程中，把能量轉(zhuǎn)交給信號光，從而使信號光得到放大。由此不難理解，拉曼放大是一個光放大器分布式的放大過程，即沿整個線路逐漸放大的。其工作帶寬可以說是很寬的，幾乎不受限制。這種光放大器已開始商品化了，不過相當昂貴。半導體光放大器：

一般是指行波光放大器，工作原理與半導體激光器相類似。其工作帶寬是很寬的。但增益幅度稍小一些，制造難度較大。這種光放大器雖然已實用了，但產(chǎn)量很小。

主要特性用途：

在此光放大器之前，傳送信號的放大都是要實現(xiàn)光電變換及電光變換，即O/E/O變換。有了光放大器后就可直接實現(xiàn)光信號放大。光放大器的開發(fā)成功及其產(chǎn)業(yè)化是光纖通信技術(shù)中的一個非常重要的成果，它大大地促進了光復用技術(shù)、光孤子通信以及全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)主要應用于光通信中繼和光信號增強非線性器件

定義：非線性元件是一種通過它的電流與加在它兩端電壓不成正比的電工材料，即它的阻值隨外界情況的變化而改變．求解含有非線性元件的電路問題通常要借助U-I圖像，在定性分析中，重點是掌握理論上的分析方法；而在定量計算中，一般求出的都只能是近似結(jié)果工作特性：

歐姆定律是個實驗定律，實驗中用的都是金屬導體。這個結(jié)論對其它導體是否適用，仍然需要實驗的檢驗。實驗表明，除金屬外，歐姆定律對電解質(zhì)溶液也適用，但對氣態(tài)導體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導體元件并不適用。也就是說，非線性元件在這些情況下電流與電壓不成正比。無源器件

定義：在不需要外加電源的條件下，就可以顯示其特性的電子元件。無源元件主要是電阻類、電感類和電容無源器件類器件，它的共同特點是在電路中無需加電源即可在有信號時工作。主要器件：無源器件主要包括電阻，電容，電感，轉(zhuǎn)換器，漸變器，匹配網(wǎng)絡(luò)，諧振器，濾波器，混頻器和開關(guān)、光無源器件等。工作特性：電阻電流通過導體時，導體內(nèi)阻阻礙電流的性質(zhì)稱為電阻。在電路中起阻流作用的元器件稱為電阻器，簡稱電阻。電阻器的主要用途是降壓、分壓或分流，在一些特殊電路中用作負載、反饋、耦合、隔離等。

電容電容器也是電子線路中最常見的元器件之一，它是一種存儲電能的元器件。電容器由兩塊同大同質(zhì)的導體中間夾一層絕緣介質(zhì)構(gòu)成。當在其兩端加上電壓時，電容器上就會存儲電荷。一旦沒有電壓，只要有閉合回路，它又會放出電能。電容器在電路中阻止直流通過，而允許交流通過，交流的頻率越高，通過的能力越強。因此，電容在電路中常用耦合，旁路濾波、反饋、定時及振蕩等作用。

電感電感與電容一樣，也是一種儲能元器件。電感器一般由線圈做成，當線圈兩端加上交流電壓時，在線圈中產(chǎn)生感應電動勢，阻礙通過線圈的電流發(fā)生變化。這種阻礙稱作感抗。感抗與電感量和信號的頻率成正比。它對直流電不起阻礙作用(不計線圈的直流電阻)。所以電感在電子線路中的作用是：阻流、變壓、耦合及與電容配合用作調(diào)諧、濾波、選頻、分頻等。

光無源器件光無源器件是光纖通信設(shè)備的重要組成部分。它是一種光學元器件，其工藝原理遵守光學的基本規(guī)律及光無源器件線理論和電磁波理論、各項技術(shù)指標、多種計算公式和各種測試方法，與纖維光學、集成光學息息相關(guān)；因此它與電無源器件有本質(zhì)的區(qū)別。在光纖有線電視中，其起著連接、分配、隔離、濾波等作用。實際上光無源器件有很多種，常用的有：光分路器、光衰減器、光隔離器、連接器、跳線、光開關(guān)。

光連接器功能：用于光纖設(shè)備和光纖之間，光纖和光纖之間,光纖與其它部件之間,設(shè)備和設(shè)備之間的連接。又叫活接頭。光衰減器光衰減器是一種插入光傳輸鏈路中控制光能的衰耗的無源器件。分為：固定光衰減器和可變光衰