2022年电子元器件 .pdf

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1、电子元器件所属分类：电器电脑摘要：电子元器件是元件和器件的总称。电子元件：指在工厂生产加工时不改变分子成分的成品。如电阻器、电容器、电感器。因为它本身不产生电子，它对电压、电流无控制和变换作用，所以又称无源器件。电子器件：指在工厂生产加工时改变了分子结构的成品。例如晶体管、电子管、集成电路。因为它本身能产生电子，对电压、电流有控制、变换作用（放大、开关、整流、检波、振荡和调制等），所以又称有源器件。按分类标准，电子器件可分为12 个大类，可归纳为真空电子器件和半导体器件两大块。提问 编辑摘要目录 隐藏 1 简介2 分类简介o2.1 电阻o2.2 电容o2.3 晶体二极管o2.4 电感器3 组合

2、电路4 发展史5 产品6 质量要求7 电子专用材料8 个别元器件件识别9 光电子器件电子元器件-简介名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 19 页 -电子元器件电子元器件是 元件 和器件 的总称。电子元件：指在工厂生产加工时不改变分子成分的成品。如电阻器、电容器、电感器。因为它本身不产生电子，它对电压、电流无控制和变换作用，所以又称无源器件。电子器件：指在工厂生产加工时改变了分子 结构的成品。例如晶体管、电子管、集成 电路。因为它本身能产生电子，对电压、电流 有控制、变换作用（放大、开关、整流、检波、振荡和调制等），所以又称有源器件。按分类标准，电子器件可分为12 个大

3、类，可归纳为真空电子器件和半导体器件两大块。电子元器件发展史其实就是一部浓缩的电子发展史。电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。电子元器件-分类简介一、元件：工厂在加工产品是没有改变分子成分产品可称为元件，不需要能源的器件。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 19 页 -电子元器件它包括：电阻、电容、电感器。(又可称为被动元件PassiveComponents)(1)电路类器件：二极管，电阻器 等等(2)连接类器件：连接器，插座，连接电缆，印刷电路板(PCB)二、器件：工厂在生产加工

4、时改变了分子 结构的器件称为器件器件分为：1、主动器件，它的主要特点是：(1)自身消耗电能(2)还需要外界电源。2、分立器件，分为（1)双极性晶体三极管(2)场效应晶体管(3)可控硅 (4)半导体电阻电容电阻电阻 在电路中用“R”加数字表示,如:R1 表示编号为1 的电阻.电阻在电路中的主要作用为:分流、限流、分压、偏置等.电容电容 在电路中一般用“C”加数字表示(如 C13表示编号为13 的电容).电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件.电容的特性主要是隔直流通交流.电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关.晶体

5、二极管名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 19 页 -晶体二极管 在电路中常用“D”加数字表示,如:D5 表示编号为5 的二极管.作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大.正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中.电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如 1N4004)、隔离二极管(如 1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等.电感器电感器在电子制作中虽然使用得不是很多，但它们在电路中同

6、样重要。我们认为电感器和电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。电感器用符号 L 表示，它的基本单位是亨利（H），常用毫亨（mH）为单位。它经常和电容器一起工作，构成 LC滤波器、LC振荡器等。另外，人们还利用电感的特性，制造了阻流圈、变压器、继电器 等。电子元器件-组合电路集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文为缩写为IC，也俗称 芯片。模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管 等元件组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟信号 的集成电路。有许多的模拟集成电路，如集成运算 放大器、比较器、对数和指数

7、 放大器、模拟乘(除)法器、锁相环、电源管理芯片等。模拟集成电路的主要构成电路有：放大器、滤波器、反馈电路、基准源电路、开关电容 电路等。模拟集成电路设计主要是通过有经验的设计师进行手动的电路调试，模拟而得到，与此相对应的数字集成电路设计大部分是通过使用硬件描述语言在EDA软件的控制下自动的综合产生。数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片 上而制成的数字逻辑电路或系统。根据数字集成电路中包含的门电路或元、器件数量，可将数字 集成电路 分为小规模集成(SSI)电路、中规模集成MSI 电路、大规模集成(LSI)电路、超大规模集成VLSI 电路和特大规模集成 ULSI)电路。小规模集成电路

8、包含的门电路在10 个以内，或元器件数不超过100 个；中规模集成电路包含的门电路在10-100 个之间，或元器件数在100-1000 个之间；大规模集成电路包含的门电路在100 个以上，或元器件数在10-10 个之间；超大规模集成电路包含的门电路在万个以上，或元 器件 数在 10-10 之间；特大规模集成电路的元器件数在10-10 之间。它包括：基本逻辑门、触发器、寄存器、译码器、驱动器、计数器、整形电路、可编程逻辑器件、微处理器、单片机、DSP等。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 19 页 -电子元器件-发展史电子元器件发展史其实就是一部浓缩的电子发展史。电子技

9、术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技电子元器件术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。第一代 电子产 品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命 长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多 晶体管 等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。由于，电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术

10、发展的四个阶段的特性，所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。电子元器件-产品1、继电器继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。信号继电器名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 19 页 -汽车继电器/信号继电器固态继电器/中间继电器电磁类继电器/干簧式继电器湿簧式继电器/热继电器步进继电器 /大功率继电器磁保持继电器/极化继电器温度继电器 /真空继电器时间继电器/

11、混合电子继电器延时继电器/他继电器2、二极管半导体二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode);它只往一个方向传送电流的电子零件。它是一种具有1 个零件号开关二极管/普通二极管稳压二极管/肖特基二极管双向触发二极管/快恢复二极管光电二极管/阻尼二极管磁敏二极管/整流二极管发光二极管/激光二极管变容二极管 /检波二极管其他二极管三极管3、三极管三极管在中文含义里面只是对三个脚的放大器件 的统称，我们常说的三极管，可能是如图所示的几种器件，可以看到，虽然都叫三极管，其实在英文里面的说法是千差万别的，三极管这个词汇其实也是中文特有的一个象形意义上的的词汇名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理

12、-第 6 页，共 19 页 -电子三极管 Triode 这个是英汉字典里面“三极管”这个词汇的唯一英文翻译，这是和电子三极管最早出现有关系的，所以先入为主，也是真正意义上的三极管这个词最初所指的物品。其余的那些被中文里叫做三极管的东西，实际翻译的时候是绝对不可以翻译成Triode的，否则就麻烦大咯，严谨的说，在英文里面根本就没有三个脚的管子这样一个词汇！带阻三极管/磁敏三极管开关晶体管 /闸流晶体管中高频放大三极管/低噪声放大三极管低频、高频、微波功率晶体管/开关三极管光敏三极管/微波三极管高反压三极管/达林顿三极管光敏晶体管 /低频放大三极管功率开关晶体管/其他三极管电容器4、电容器电容器通

13、常简称其为电容，用字母C表示。定义 1：电容器，顾名思义，是 装电的容器，是一种容纳电荷的器件。英文名称：capacitor。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制电路等方面。定义 2：电容器，任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。云母电容器/铝电解电容器真空电容器/漆电容器复合介质电容器/玻璃釉电容器有机薄膜电容器/导电塑料电位器红外热敏电阻/气敏电阻器陶瓷电容器/钽电容器名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 19 页 -纸介电容器/电子电位器磁敏电阻电位器/湿敏电阻器光敏电阻电位器

14、/固定电阻器可变电阻器/排电阻器热敏电阻器/熔断电阻器其它电阻/电位器5、连接器连接器，即CONNECTOR。国内亦称作接插件、插头 和插座。一般是指电连接器。即连接两个有源器件的器件，传输电流或信号。端子/线束/卡座IC 插座/光纤连接器接线柱/电缆连接器印刷板连接器/电脑连接器手机连接器/端子台/接线座其他连接器6、电位器用于分压的 可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。合成碳膜电位器/直滑式电位器贴片式电位器/属膜电位器|实心电位器/单圈/多圈电位器单连、双连电位器/带开关电位器线绕电位器/其他电位器7、保险元器件温度开关/温度

15、保险丝电流保险丝/保险丝座自恢复熔断器/其他保险元器件名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 19 页 -传感器8、传感器能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号 的器件或装置，通常由 敏感元件 和转换元件 组成电磁传感器/敏感元件光电传感器/光纤传感器气体传感器/湿敏传感器位移传感器/视觉、图像传感器其他传感器9、电感器能产生电感作用的元件统称为电感原件，常常直接简称为电感.磁珠/电流互感器/电压互感器电感线圈/固定电感器/可调电感器线饶电感器/非线饶电感器阻流电感器(阻流圈、扼流圈)其他电感器10、电声器件电声器件(electroacoustic device

16、)：指电和声相互转换的器件，它是利用电磁感应、静电感应或压电效应等来完成电声转换的，包括扬声器，耳机，传声器，唱头等。扬声器/传声器|拾音器送话器/受话器|蜂鸣器11、电声配件盆架/电声喇叭/防尘盖音膜、振膜/其他电声配件名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 19 页 -T铁/磁钢|弹波鼓纸/压边/电声网罩振荡器12、频率元件分频器/振荡器/滤波器谐振器/调频器/鉴频器其他频率元件13、开关元件可控硅/光耦/干簧管/其他开关元件14、光电与显示器件显示管 /显象管|指示管示波管 /摄像管|投影管光电管 /发射器件/其他光电与显示器件15、磁性元器件磁头/铝镍磁钢永磁元件

17、金属软磁元件(粉芯)/铁氧体软磁元件(磁芯)铁氧体永磁元件/稀土永磁元件其它磁性元器件16、集成电路电视机 IC/音响 IC/电源模块影碟机 IC/录象机 IC/电脑 IC 通信 IC/遥控 IC/照相机 IC 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 19 页 -报警器 IC/门铃 IC/闪灯 IC 电动 玩具 IC/温控 IC/音乐 IC 电子琴 IC/手表 IC/其他集成电路17、电子五金件触点/触片/探针液晶屏铁心/其他电子五金件18、显示器件点阵/led数码管/背光器件液晶屏/偏光片/发光二极管 芯片发光二极管显示屏/液晶显示模块其他显示器件29、蜂鸣器蜂鸣器是

18、一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电.电子元器件-质量要求电了元器件在质量方面现在国际上面有中国的CQC 认证，美国的 UL和 CUL认证，德国的 VDE和 TUV以及欧盟的CE等国内外认证，来保证元器件的合格。电子元器件-电子专用材料电容器专用极板材料/导电材料电极材料|光学材料/测温材料半导体材料/屏蔽材料名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 19 页 -真空电子材料/覆铜板材料压电晶体材料/电工陶瓷材料光电子功能材料|强电、弱电用接点材料激光工质|电子元器件专用薄膜材料电子玻璃|类金刚石膜膨胀合金与热双金属片|电热材料与电热元件其它电子专用材料电子元器件

19、-个别元器件件识别电子元器件常用产品的识别一、电阻电阻电阻在电路中用“R”加 数字 表示，如：R1表示编号为1 的电阻。电阻 在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。1、参数识别：电阻的单位为欧姆()，倍率 单位 有：千欧(K)，兆欧(M)等。换算方法是：1 兆欧=1000 千欧=1000000 欧电阻的参数标注方法有3 种，即直标法、色标法 和数标法。a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：472 表示 47100(即 4.7K)；104 则表示100K b、色环标注法使用最多，现举例如下：四色环电阻五色环电阻(精密电阻)2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：颜色有效数字倍率允许偏

20、差(%)银色/x0.01 10 金色/x0.1 5 黑色 0+0/棕色 1x101 红色 2x1002 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 19 页 -橙色 3x1000/黄色 4x10000/绿色 5x100000 0.5 蓝色 6x10000000.2 紫色 7x100000000.1 灰色 8x100000000/白色 9x1000000000/二、电容电容1、电容 在电路中一般用“C”加数字表示(如 C13表示编号为13 的电容)。电容是由两片金属膜紧靠，中间用 绝缘材料 隔开而组成的 元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容 容量的大小就是表示能贮存电能的

21、大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。容抗 XC=1/2fc(f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法 3 种。电容的基本单位用法拉(F)表示，其它单位还有：毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。其中：1 法拉=103 毫法=106 微法=109 纳法=1012 皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1

22、m=1000uF1P2=1.2PF1n=1000PF 数字表示法：一般用三位数字 表示 容量 大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如：102 表示 10 102PF=1000PF224表示 22104PF=0.22uF3、电容容量误差表符号 FGJKLM 允许误差 1%2%5%10%15%20%如：一瓷片电容为104J 表示 容量 为 0.1uF、误差为 5%。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 19 页 -晶体二极管三、晶体二极管晶体 二极管 在电路中常用“D”加数字表示，如：D5表示编号为5 的二极管。1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向

23、电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻 极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机 中常，把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机 里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管(如 1N4004)、隔离二极管(如 1N4148)、肖特基二极管(如 BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率 二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或 N极(负极)，也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，

24、长脚为正，短脚为负。3、测试注意事项：用数字式万用表 去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。4、常用的 1N4000 系列二极管耐压比较如下：型号 1N40011N40021N40031N40041N40051N40061N4007 耐压(V)501002004006008001000 电流(A)均为 1 四、稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5 的稳压管。1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管 的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由

25、于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 19 页 -压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3 种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2 种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。常用稳压二极管的型号及稳压值如下：型号 1N47281N47291N47301N47321N47331N47341N47351N47441N47501N47511N4761 五、电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L6 表示编号为6 的电感。电感 线圈 是将绝缘的导线 在

26、绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流 可通过线圈，直流 电阻就是 导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍 交流 的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感 在电路中可与 电容 组成振荡 电路。电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH(误差 5%)的电感。电感的基本单位为：亨（H）换算单位有：1H=103mH=106uH。六变容二极管、变容二极管是根据普通二极管内部“PN结”的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理 专门设计出来的一种特殊二极管。变容二极管在无

27、绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制到高频信号上，并发射出去。在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管，的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。变容 二极管 发生故障，主要表现为漏电或性能变差：(1)发生漏电现象时，高频调制电路将不工作或调制性能变差。(2)变容性能变差时，高频调制电路 的工作不稳定，使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。出现上述情况之一时，就应该更换同型号的变容二极管。七、晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17 的三极管。1、特点：晶体三极管(简称三极管)是内部含有2 个 PN结，并且具有放大能

28、力的特殊器件。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 19 页 -它分 NPN型和 PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和 NPN型配对使用。电话机中常用的PNP型三极管有：A92、9015等型号；NPN型三极管有：A42、9014、9018、9013、9012 等型号。2、晶体三极管主要用于放大电路 中起放大作用，在常见电路中有三种接法。为了便于比较，将晶体 管三种接法电路所具有的特点列于下，名称共发射极电路共集电极电路(射极输出器)共基极电路输入阻抗中(几百欧几千欧)大(几十千欧以上)小(几欧几十欧)输出阻

29、抗中(几千欧几十千欧)小(几欧几十欧)大(几十千欧几百千欧)电压放大倍数大小（小于1 并接近于 1）大电流放大倍数大(几十)大(几十)小(小于 1 并接近于 1)功率放大倍数大(约 30 40 分贝)小(约 10 分贝)中(约 1520 分贝)频率特性高频差好好八、场效应晶体管放大器晶体管放大器1、场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声 等优点，因而也被广泛应用于各种电子设备 中。尤其用场效管做整个电子设备 的输入级，可以获得一般晶体管很难达到的性能。2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类，其控制原理都是一样的。两种型号的表示符号：3、场效应管与 晶体管 的比较(1)场效应管是电压控制元件，而晶体

30、管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流 的情况下，应选用场效应管；而在信号 电压 较低，又允许从 信号 源取较多电流的条件下，应选用晶体 管。(2)场效应管是利用多数载流子导电，所以称之为单极型器件，而晶体管 是即有多数载流子，也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。(3)有些场效应管的源极和漏极可以互换使用，栅压也可正可负，灵活性比晶体管好。(4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 16 页，共 19 页 -1)电子元件

31、：指在工厂生产加工时不改变分子成分的成品。如电阻器、电容器、电感器。因为它本身不产生电子，它对电压、电流无控制和变换作用，所以又称无源器件。按分类标准，电子元件可分为11 个大类。2）电子器件：指在工厂生产加工时改变了分子结构的成品。例如晶体管、电子管、集成电路。因为它本身能产生电子，对电压、电流有控制、变换作用(放大、开关、整流、检波、振荡和调制等)，所以又称有源器件。按分类标准，电子器件可分为12 个大类，可归纳为真空电子器件 和半导体 器件两大块。稳压值 3.3V3.6V3.9V4.7V5.1V5.6V6.2V15V27V30V75V。电子元器件-光电子器件光网中 光电子器件 的发展趋势

32、下一代光传送网的基本特征是超大容量，从目前各种复用技术的发展状况看，密集波分复用（DWDM）被认为是扩大网络容量和提高其灵活性的最有效途径。采用DWDM 可以使容量迅速地扩大数十倍至数百倍。由于近年来市场驱动和技术突破的影响，波分复用系统发展极为迅速。因此各种新研制的光器件也都或多或少与波分复用有关。DWDM 的发展思路一直是追求更高的频谱效率，一方面提高每个通道的速率，另一方面增加通道密度。在速率上，目前商用系统大多为2.5Gbit/s或 10Gbit/s，更高速率的40Gbit/s系统正在实用化，预计到 2004年开始商业应用，一些电信公司如阿尔卡特的实验室已进行了160Gbit/s的传输

33、实验。在通道密度方面，通道间的波长间隙已小到25GHz，还在向 12.5GHz 努力，使得商用系统的总通道数现为 160240 个，实验室中最高达到1022 个。为得到更大容量，有时不得不在上述两者之间折衷考虑，同时还要采取抑制光纤 中色散、非线性效应的措施。所有这些要求都涉及到器件的高速、灵活和可靠的问题，而且最终还必须考虑低成本的问题，这使得目前新原理、新结构和新功能的器件不断涌现。近年来随着 网络经济 泡沫的破灭，光通信产业的资本支出大为减少，作为光通信产业链最底端的光电子器件产业面临非常大的挑战。据估计，2002 年美国通信用光电子器件的资本支出将在 2001 年锐减 29的基础上继续

34、降低24。另一方面，前期对市场盲目乐观的估计造成了大量光电子器件积压，据估计此状况将持续到2003 年。在这种市场环境下，光电子器件的研究与发展的趋势主要表现在以下几方面：（1）从光电子器件实现的功能来看，使光网络容量更大、更智能仍是光电子器件发展方向，但研究的侧重点有所改变。在系统传输容量方面，光电子器件的研究方向将注重降低传输系统的每公里每比特的成本，而不再一味追求单纤传输速率的突破。光纤传输容量的提高有三种方案：扩展光波段、增加光通道密度和提高通道速率。在器件级的研究上，拉曼光放大器与 EDFA结合的宽带放大器被认为是系统扩展至L 波段时最具应用潜力的光电子器件；波长名师资料总结-精品资

35、料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页，共 19 页 -锁定激光器、大功率包层泵浦EDFA 和高密度的群组滤波器将是光通道间隔降低到50GHz、25GHz甚至 12.5GHz 的高光通道密度传输系统中的关键器件。40Gbit/s高速光调制器和接收器、动态色散补偿器和偏振模色散补偿器等光电子器件将是信道速率为40Gbit/s的系统中的关键器件。这些关键光电子器件的性能与价格将直接影响未来光传输系统的设计方案选取，但近期重点产品仍在10Gbit/s系列上，而2.5Gbit/s产品将呈逐步下降的走向。（2）小型化和集成化正成为光电子器件保持竞争力的一个新的趋势。随着光电子器件在光传输设备中的比例越来

36、越大，对光电子器件的小型化要求日益显现。使设备能少占机房的面积和少消耗能源，能有效地降低网络的运行成本。光电子器件的小型化要求还促进了集成技术的发展。光电集成技术可以将光子元件与它的驱动电子芯片集成在一起。平面波导集成技术则可以将光开关、可调衰减器和波分复用/解复用器等无源器件集成在一起，在一块芯片实现子系统功能的系统与分立器件组成的系统相比，既大大减小了体积，还降低封装的成本。在小型化光器件的开发中，将激光器/探测器等光器件与微电子芯片组装成一体，形成具有多种功能模块的发展趋势正在明显加快。模块化能消除寄生参量的影响从而提高性能，并能节省后道组装的工序和成本。它还促进了相关产业界的合作和标准

37、化，如一年前由多家企业就 10Gbit/s 转发器的光、电和机械性能标准达成的协议，大大推动了这类器件性能价格比的提高。在功能上，前向纠错（FEC）、热插拔已普遍为高端产品所采纳。在尺寸上，与传统的插盘相比，用集成的转发器模块能使体积缩小到原来的1/10，功耗下降2/3 而价格却只有原来的1/3。主要在城域网和接入网中使用的光收发一体模块也在由DUPLEX SC型向更小封装的SFF 模块发展。与DUPLEX SC封装相比，它在插盘上占的体积缩小了1/2。在光放大器方面，新的EDFA 模块尺寸只有7cm 9cm1.2cm(长宽高)，却能提供24dB的增益和 15dBm的功率输出。模块化还进一步促

38、进了微型封装激光器和无致冷激光器的进步。现在不仅是光信号源用激光器，功率型的泵浦激光器也取得了无致冷技术的突破。120mW 以下980nm无致冷激光器已有商品提供，由于省掉致冷器，EDFA 模块的功耗从4.5W减少到不足1W，体积也大大缩小。值得注意的是，近来掺铒波导光放大器（EDWA）也被集成于平面波导中，以克服平面波导器件插损大的缺点，从而使制造功能更新、更复杂的平面波导器件成为可能。（3）光电子器件组装的自动化 技术将是降低光电子器件成本的关键。手工组装是限制光电子器件的成本进一步下降的主要因素。自动化组装可以降低人力成本、提高产量和节约生产场地，因此光电子器件组装的自动化技术的研究将是

39、降低光电子器件成本的关键。由于光电子器件自动化组装的精度在亚微米量级，自动化组装生产一直被认为是很困难的事，但近来有很大突破。国外的学术期刊已多次报道在VCSEL、新型光学准直器件和自对准等技术进步基础上，光器件自动化组装实现的突破，同时专门针对自动化组装的光电子器件设计也正在兴起。2002 年 OFC展览会上有十多家自动封装、自动熔接设备厂商参展，熔接、对准、压焊等许多过去认为只能由人工操作的工艺现在都能由机械手进行。据ElectroniCast预测，到 2005 年自动化组装与测试设备的销量将达17.1 亿美元，光电子器件产值中的70%80 将由全自动或半自动化组装生产,可以说自动化生产线的出现是光电子行业开始走向成熟名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 18 页，共 19 页 -的标志和发展的必然。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 19 页，共 19 页 -