光电子器件有哪些，光电子器件介绍

很多朋友对光电子器件有哪些，光电子器件介绍不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

光电子器件简介光电子器件是利用光电转换效应制成的各种功能器件。光电子器件是光电子技术的关键和核心部件，是现代光电子技术和微电子技术的前沿研究领域，是信息技术的重要组成部分。光电器件的应用非常广泛，包括光通信、光学显示、手机摄像头、夜视眼镜、微光摄像机、光电瞄准镜、红外探测、红外制导、医学探测和透视等。

光电器件有哪些1、光敏器件1)光电探测器常见的光电探测器有PN光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)。目前，光探测器基本能满足光纤传输的要求。在实际的光接收机中，来自光纤的信号极其微弱，有时只有1mW左右。为了获得更大的信号电流，人们希望灵敏度尽可能高。

光电探测器工作时，电信号完全不延迟是不可能的，但必须限制在一个范围内，否则光电探测器无法工作。随着光纤通信系统传输速率的不断提高，超高速传输对光电探测器的响应速度要求越来越高，这对其制造技术提出了更高的要求。

由于光电探测器工作在极弱的信号条件下，且处于光接收机的最前端，如果光电转换过程中引入的噪声过大，会降低信噪比，影响原始信号的再现。因此，对光电探测器的噪声要求很小。此外，要求探测器的主要性能尽可能不受或少受外界温度变化和环境变化的影响。2)光放大器

光放大器的出现使我们可以省略传统长距离光纤传输系统中不可缺少的光-电-光转换过程，使电路更加简单可靠。

早在1960年激光器发明的时候，人们就开始研究光放大器，但是真正实用化的研究是在1980年以后才开始的。随着半导体激光器特性的提高，首先出现了法布里-珀罗半导体激光放大器，随后开始了对行波半导体激光放大器的研究。另一方面，随着光纤技术的发展，出现了光纤拉曼放大器。

20世纪80年代后期，掺稀土元素的光纤放大器脱颖而出，很快达到实用化水平，并应用于跨洋的长距离光通信系统。

目前，可用于光纤通信的光放大器主要是半导体激光放大器和掺稀土光纤放大器，特别是掺铒光纤放大器(EDFA)。1985年，英国南安普顿大学首先研制出掺铒光纤。自1989年以来，掺铒光纤放大器的研究工作取得了重大突破。由于光纤放大器的出现，从1990年到1992年，光纤系统的容量在不到两年的时间里增加了一个数量级。

从1982年到1990年的八年间，光纤系统的容量只增长了一个数量级。光放大器的作用和光纤传输能力的迅速发展为光纤通信展示了无限广阔的发展前景。

目前光纤通信系统工作在两个低损耗窗口：1.55mm波段和1.31mm波段。选择不同的掺杂元素可以使放大器工作在不同的窗口。

非线性的发展始于80年代，90年代初取得重大突破。光纤拉曼放大器利用光纤的非线性光学效应——的受激拉曼散射效应产生的增益机制放大光信号。它的优点是传输线和放大线都是光纤，所以放大器和线路之间的耦合损耗小，噪声低，增益稳定性好。然而，这种光放大器需要很大的泵浦功率(几百毫瓦)和很长的光纤(几千米)。

此外，光纤拉曼放大器的特性对光纤的偏振态非常敏感。因此，光纤拉曼放大器目前还不能用于光纤通信。

2、光无源器件光无源器件是光纤通信系统的重要组成部分，在光纤通信向大容量、高速发展的今天尤为重要。今年新材料、新工艺、新产品不断涌现，光无源器件面临快速发展期。1)光纤活动连接器

光纤(缆)活动连接器是实现光纤间活动连接的光无源器件。它还具有连接光纤与其它无源器件、光纤与有源器件、光纤与系统和仪器的功能。在进一步提高光纤活动连接器性能的基础上，向小型化、集成化方向发展。光纤活动连接器的集成不仅增加了连接器的功能，还提高了其他器件的密度和可靠性，给用户带来了极大的方便。

2)固定连接器固定连接器又称固定连接器或导线连接器，可以将两根光纤的端面结合在一起，实现光纤之间的永久连接。根据其工作原理，固定接头的制造方法有焊接法、V型槽法、毛细管法、套筒法等。

光纤焊接机向两个方向发展：一是向全自动化、多功能发展；二是向小型化、简单化方向发展。目前广泛使用的全自动光纤焊接机体积庞大，价格昂贵。今后，该模型将朝着提高精度、降低成本，特别是增加连接核数的方向发展。

同时，随着光纤应用领域的拓展和用户需求的不同，对光纤熔接技术的要求也逐渐多样化。因此，发展小型和超小型焊机成为第二个发展方向。同时致力于多芯光纤熔接机和保偏光纤熔接机的研发和生产。3)光衰减器光衰减器是光通信中最早的无源器件之一。目前已形成固定式、步进可调式、连续可调式、智能型光衰减器四大系列。

目前，光衰减器的市场正在增长。由于固定光衰减器具有价格低廉、性能稳定、使用简单等优点，市场需求比可变光衰减器大。但由于其灵活性，可变光衰减器的市场需求仍在稳步增长。国外光衰减器的性能已经达到高性能的要求。目前，国外一些光器件公司正在不断开发各种新型光衰减器，以获得性能更高、体积更小、价格更合适的实用产品。4)无源光耦合器

光耦合器的研究、开发和应用已经经历了近四十年。目前，熔融拉锥器件为主，波导器件逐步发展的局面已经基本形成。随着光纤通信、光纤传感技术、光纤CATV、局域网、光纤用户网和用户接入网的快速发展，对光耦合器的需求将进一步增加。

目前单模光纤耦合器批量生产的方法是熔锥法。但在这种方法中，由于光纤之间的耦合系数与波长有关，当光传输波长变化时，耦合系数也会发生变化，即耦合比会发生变化，一般其随波长的变化率为0.2%nm。所以宽带是耦合器的一个重要方向。

同时，为了满足各种光纤网络用户数量急剧增加的需要，一方面需要大功率光源，另一方面在增加耦合器路径数量的同时，进一步降低附加损耗，减小器件体积，提高使用可靠性。综上所述，未来的光耦合器将是宽带、集成、低损耗、易接入的器件，根据要求还应该是多路化、小型化。5)光隔离器

隔离器是一种单向传输光的非互易器件，对前向传输光的插入损耗低，对后向传输光的衰减大。目前，光隔离器已经产生了一系列的器件，如阵列光隔离器、小型化光隔离器，以及一些混合了WDM、抽头、GFF等滤波器的器件。这些设备已经开发成功并批量生产。到目前为止，自由空间和偏振相关隔离器被广泛使用，主要用于有源器件的封装。

从实用角度来看，光隔离器的主要发展方向是高性能偏振无关在线光隔离器、高性能偏振敏感微型光隔离器和多功能光隔离器。6)光学开关

随着密集波分复用系统和全光通信网络的使用，各节点的信号交换直接在光域完成，这就需要光开关。由于在这些节点交换大量的光纤和波长，这种光交换机应该是具有大量端口的矩阵交换机。因此，光开关的矩阵化和小型化是光开关发展的一个重要趋势。

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