光器件基础知识
2-OLED基础知识-2-器件物理
Electronic Processes in Organic Crystals and Polymers by M. Pope and C.E. Swenberg
Frenkel 激子：电子和空穴束缚在一 个分子上，相互作用较强，电子和空 穴作为一个整体在有机半导体内移 动，电子空穴距离1nm，束缚能1eV。 Wannier激子：电子和空穴间的距离远大 于两个分子之间的间距，束缚能小，电 子和空穴容易分离，很不稳定，电子空 穴距离10nm，束缚能10meV 。 Charge transfer (CT)激子：半径约为 分子大小的几倍，束缚能较大，可以作 为一个整体运动，也可以被限制在陷阱
低电压、厚膜，欧姆传导：
电压上升（没有陷阱的情况）：
适用于理想绝缘体即无陷阱的有机系统
体限制---陷阱限制电流
Trapped-charge-limited current (TCLC)
陷阱：拥有比母体更容易接受 电子或空穴的能级的位置
电压升高，注入电子密度增加，电子准费米能级移向LUMO能 级。准费米能级以下的陷阱被填满，空陷阱的密度减小，电 子有效迁移率升高。
注入限制电流
隧穿模型（Fowler-Nordheim tunneling model ） 热电子发射模型（Thermionic emission model）
热电子发射模型
电子和空穴必须拥有足够的热能，克服了电子与有 机层的势垒，才能注入到有机层。
隧穿模型 （Fowler-Nordheim tunneling model ）
ITO/TPD/Alq3(Gaq3,Inq3)/MgAg
JAP 79（1996）7991
发光层厚度的影响
载流子的迁移
迁移率定义：单位电场强度下,载流子 的平均漂移速度，单位：cm2.V-1.S-1
光器件测试知识点总结
光器件测试知识点总结光器件测试是指对各种光学器件进行性能测试和质量评估的过程。
在光通信、光电子、医疗设备等领域中，光器件测试起着至关重要的作用。
光器件测试知识点包括测试方法、测试原理、测试技术等多方面内容。
以下是光器件测试知识点的总结：一、光器件测试的基本概念1.光器件测试的定义光器件测试是指通过一系列的测试方法和技术，对光学器件的性能进行检测和评估的过程。
光器件测试的目的是为了保证器件的性能指标符合规定的要求，以满足特定的应用需求。
2.光器件测试的意义光器件测试是保证光学器件性能的重要手段，可以有效地验证器件的质量和性能，评估器件的可靠性和稳定性，为光通信、光电子、医疗设备等领域的应用提供支持。
3.光器件测试的分类根据测试的对象和目的，光器件测试可以分为器件性能测试、器件可靠性测试、器件光学特性测试等不同的分类。
二、光器件测试的常用设备1.光功率计光功率计是用来测量光功率的设备，通常有单波长和多波长两种类型，广泛用于测试光源、激光器、光纤连接等。
2.光谱仪光谱仪是用来测量光谱分布的设备，可以用于测试光源的光谱特性、滤波器的透射率、光纤的光损耗等。
3.光波长计光波长计是用来测量光波长的设备，通常有单波长和多波长两种类型，用于测试激光器、光纤光谱特性等。
4.光衰减器光衰减器是用来模拟光衰减的设备，通常用于测试光纤的衰减特性和传输性能。
5.光学显微镜光学显微镜是用来观察光学器件表面和内部结构的设备，可用于检测器件的外观质量和组装精度。
6.其他测试设备除上述设备外，还有一些专用的测试设备，如偏振度测试仪、群速度测试仪、自相关测试仪等，用于测试特定的光学器件性能。
三、光器件测试的常用测试指标1.光功率光功率是指光源发出的光的功率大小，通常以单位时间内通过单位面积的能量来表示，是衡量光源亮度的重要指标。
2.光谱特性光谱特性是指光在不同波长下的能量分布情况，通过光谱仪测试可以得到光源的光谱分布曲线，用于评估光源的颜色性能和光谱平坦度。
光器件和芯片的结构介绍
光器件和芯片的结构介绍光器件和芯片是光通信、光电子和光学等领域中重要的元器件，具有将光信号转换和处理的功能。
光器件是指用于控制、调制、放大、分束、耦合和检测光信号的器件，如光纤、光电二极管、激光器等；而芯片是指在半导体材料上制造的微小元件，通过对光电子学原理的应用，实现对光信号的处理和控制。
本文将介绍光器件和芯片的结构、功能和应用。
一、光器件的结构与功能1.光电二极管光电二极管是一种半导体器件，主要由p-n结构组成。
当接受到光信号时，光子激发了半导体材料中的载流子，产生电流，从而实现光信号到电信号的转换。
光电二极管广泛应用于光通信、光电检测和传感等领域。
2.光纤光纤是一种细长且透明的光导波导管，由芯部和包层构成。
光信号通过光纤中的总反射传输，可以减少信号衰减和互相干扰，实现高速、远距离的数据传输。
光纤在通信、网络和传感等领域中具有重要应用价值。
3.激光器激光器是一种将电能转换为光能的器件，主要由激活件、反射腔和光输出系统等组成。
激光器通过激发激活件中的电子跃迁，产生一种具有相干性和高亮度的激光光源。
激光器在通信、医疗、材料加工等领域有着广泛的应用。
4.光调制器光调制器是一种用于调制光信号的器件，主要分为强度调制器和相位调制器两种。
强度调制器通过调节光信号的强度来实现信号的调制，而相位调制器则通过调节光信号的相位来实现信号的调制。
光调制器广泛应用于光通信、激光雷达和光谱分析等领域。
5.光检测器光检测器是一种用于检测光信号的器件，主要包括光电二极管、光电倍增管、光电子管等。
光检测器可以将光信号转换为电信号，并进行放大和处理，用于光通信、光谱分析和光学成像等领域。
二、光芯片的结构与功能1.光波导光波导是一种用于光信号传输和耦合的微型结构，主要由光导芯部和包层构成。
光波导可以实现将光信号引导在芯部中传输，并通过布拉格光栅、光环等结构实现信号的调制和耦合。
光波导在光通信、传感和信息处理等领域中有着重要的应用。
光器件简介介绍
光器件的应用领域
Байду номын сангаас
通信
光器件在光纤通信网络中广泛应用于发射、接收、调制、放大等 环节，实现高速、大容量的信息传输。
传感
光器件还可以用于光学传感领域，如光纤传感器、光谱分析仪等， 用于测量物理量、化学量和生物量等。
照明
光器件在照明领域也有广泛应用，如LED灯具、舞台灯光等，具有 高效、节能、环保等特点。
02
常见光器件介绍
光器件的发展历程与趋势
发展历程
光器件的发展经历了从机械式到固态化、从分立式到集成化的过程，不断提高性能、降低成本，促进光通信和光 学传感技术的快速发展。
发展趋势
未来光器件的发展将更加注重小型化、集成化、智能化和低成本化，同时不断探索新的材料和工艺，提高器件性 能和降低能耗，以满足不断增长的信息传输和处理需求。
光器件简介介绍
汇报人： 2024-01-07
目录
• 光器件概述 • 常见光器件介绍 • 光器件的性能指标 • 光器件的制造工艺与材料
01
光器件概述
光器件的定义与分类
定义
光器件是用于处理光信号的设备或组 件，是光通信系统中的重要组成部分 。
分类
根据功能和应用场景，光器件可以分 为发射器、接收器、调制器、光放大 器等类型。
光器件基础知识培训考试试题
光器件基础知识培训考试试题答题人姓名：工号：一、填空题：（35分，每空1分）1．光纤通信是利用作为信息载波信号并通过来传递信息的通信系统。
2．世界上第一台激光器是在年研制成功的；世界上第一条跨大西洋光缆投入运营的时间是年。
3．光纤通信的主要优点有：、、、、、、、。
4．原子中的电子在正常状态下（处于热平衡条件下），并不能都处于最低能级上。
因为泡利不相容原理指出，每一能级上至多只能有个电子，而且它们的自旋方向还必须。
5．本征半导体是指。
6．发生光吸收过程的必要条件是：入射光子的能量必须。
7．产生激光的基本条件是：、、、。
8．实现粒子数反转的条件有：、、。
9．LD的中心波长在管芯工作温度升高时，会向方向移动。
10．光电探测器的核心是：。
11．激光器件在操作过程中，其器件管角的焊接时间一般不得超过秒钟，焊接温度应严格控制在以内。
12．光电组件尾纤的最大牵引力为，最小弯曲半径为。
13．我们所佩带的防静电腕带的电阻是。
14．光电组件的最佳贮存温度范围是，相对湿度为。
15．浪涌的种类主要有：、、。
二、判断题：（5分，每题1分）1．PN结反向击穿会马上造成PN结的永久性损坏。
（）2．激光二极管在操作使用时可以施加反向电压。
（）3．经过受激辐射，辐射光与入射光同相位、同频率、同方向、同偏振态，相互叠加而使强度变强，即入射光得到了放大。
（）4．光电通信用激光二极管所发射出的光，因为是不可见光，所以可以直接用肉眼接触。
（）5．PIN光电二极管有一定的波长响应范围，入射光波必须小于其截至波长，而且不能远远小于其截止波长。
（）三、简答题：（30分，每题10分）1．为什么说电子在原子中的运动轨道是量子化的？2．简述自发辐射的特点。
3．简述LED和LD之间的主要差别。
四、填图题：（10分）试填出下面点到点的光纤通信传输系统框图的关键元件名称：))五、计算题：（20分，每题10分）1．试用作图法估算出下图所示激光二极管的阈值电流：I(mA)P(mW)2．在对某一激光器组件进行高低温测试时，得到这样一组数据：25℃时的输出功率为1mW；85℃时的输出功率为0.75mW；－20℃时的输出功率为1.2mW。
光学产品基础知识
(50/62.5) ±3.0 µm 包层直径 125.0±1.0 µm 纤芯不圆度 6% 包层不圆度 1% 芯径/包层不圆度 6% 涂层直径 245 ±10 µm
几何特性_单模光纤
芯径不圆度 包层直径
五、常见的光学无源器件-3
光分路器（Splitter）的结构
五、常见的光学无源器件-4 (Fiber Array)
Fiber Array
五、常见的光学无源器件-5
隔离器（Isolator)
只容许光单向传播
五、常见的光学无源器件-6
波分复用器（WDM-Wavelength
Division
CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6
IL
1360nm
1460nm Wavelength
1560nm
CH7 CH8
七、基本光学参数-6
PDL是光器件或系统在所有偏振状态下的最
大传输差值。它是光设备在所有偏振状态下 最大传输和最小传输的比率。 PDL定义如下： PDL=-10log〔Tmax/Tmin〕 其中Tmax和Tmin分别表示测试器件（DUT）的 最大传输和最小传输。
七、基本光学参数-10
9、工作波段： Operating Bandwidth @0.5dB / 1dB / 3dB
七、基本光学参数-11
10、中心波长：Center
11、串扰：Crosstalk AX:Adjacent Channel XT AX-:Left Channel XT AX+:Right Channel XT NX:Non-adjacent channel XT TX:Total XT
七、基本光学参数-7 (Fiber
光器件原理
光器件原理
光器件是一种利用光学原理来实现光信号传输和处理的器件。
它在光通信、光存储、光显示等领域发挥着重要作用。
光器件的原理涉及光学、材料科学、电子学等多个学科，具有复杂的工作原理和结构。
本文将从光器件的基本原理入手，介绍光器件的工作原理及其应用。
光器件的工作原理主要涉及光的发射、传输、探测和调制等方面。
光器件的发射原理是利用激光二极管、LED等器件将电信号转换成光信号，实现光的发射。
光的传输原理是利用光纤、光波导等传输介质将光信号传输到目的地。
光的探测原理是利用光电二极管、光电探测器等器件将光信号转换成电信号，实现光的探测。
光的调制原理是利用调制器件对光信号进行调制，实现光信号的调制。
这些原理共同构成了光器件的基本工作原理。
光器件在光通信、光存储、光显示等领域有着广泛的应用。
在光通信领域，光器件可以实现光信号的发射、传输、探测和调制，实现高速、大容量的光通信。
在光存储领域，光器件可以实现光盘、光存储器等设备，实现高密度、长寿命的光存储。
在光显示领域，光器件可以实现LED显示屏、激光投影仪等设备，实现高亮度、高清晰度的光显示。
这些应用表明了光器件在现代科技领域的重要作用。
总之，光器件是一种利用光学原理来实现光信号传输和处理的器件，具有复杂的工作原理和结构。
光器件的工作原理涉及光的发射、传输、探测和调制等方面，应用广泛，包括光通信、光存储、光显示等领域。
随着科技的不断发展，光器件将会在更多的领域发挥重要作用，推动科技的进步和社会的发展。
1.射频、光纤基础知识
射频, 射频,光纤基础知识
一,基本物理量和基本概念介绍 增益(dB)
增益——指放大器或系统的功率放大倍数,单位为分贝 (dB). 增益(dB)=系统输出电平(dBm)系统输入电平(dBm)
系统 输入电平 输出电平
射频, 射频,光纤基础知识
一,基本物理量和基本概念介绍 插损(dB)
插损——插入损耗的简称,表示当电路中接入某一无源器 件或部件后所引起的损耗(即衰减).单位为分贝(dB). 插损(dB)=器件输出电平(dBm)–器件输入电平(dBm)
射频, 射频,光纤基础知识
一,基本物理量和基本概念介绍 噪声系数(NF)
噪声系数(NF)——衡量电路或系统的噪声性能好坏 (噪声恶化程度)的参数.定义为输入信(载)噪比与输 出信(载)噪比的比值.单位为分贝(dB). NF(dB)=输入载噪比(dB)–输出载噪比(dB) NF(dB)越小,系统噪声性能越好.理想时,NF=0dB (1).
DUP
射频, 射频,光纤基础知识
二,常用射频器件,模块及参数介绍 环行器,双工环行器
环行器——使信号单方向传输的器件. 双工环行器——即双工环行滤波器,是一种能使信号实现 单方向传输的双工滤波器.根据信号走向来完成分路,合 路的功能.
DUP
射频, 射频,光纤基础知识
二,常用射频器件,模块及参数介绍 衰减器(Attenuator)
射频, 射频,光纤基础知识
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室外落地式免跳接光缆交接箱结构图
插片式
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室外落地式免跳接光缆交接箱结构图
盒式I型
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室外落地式免跳接光缆交接箱结构图
盒式II型
II 型无跳接光缆交接箱，终端熔接一体化盘装在一侧（相当于正 反两面是镜像关系），中间位置预留前后跳纤通道，容量为I 型
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免跳接光缆交接箱
布线操作
光缆固定装置
主干熔接盘(熔配一体化托盘)
光分单元 光纤熔接、储纤盘
过路直熔单元
尾纤驻留装置
尾纤余长控制、布线走向合理、 适配器选择需统一、光纤曲率半 径不小于30mm 。
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蝶形引入光缆光缆结构
普通蝶形引入光缆
加强件 光纤（1-2芯） 护套 加强件 光纤（多芯）
自承式蝶形引入光缆
自承件 自承件
护套
加强件
光纤（1-2芯）
加强件 光纤（多芯） 护套
护套
管道蝶形引入光缆
普通蝶形光缆
增强件 阻水带 护套
600N
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的2 倍。
注意：II 型无跳接光交正面的一体化盘出纤方向向左，背面的 出纤方向向右。 ZBITI来自中博信息技术研究院有限公司
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室内外挂墙式免跳接光缆交接箱结构图
挂墙式
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室内落地式免跳接光缆交接箱结构图
室内落地式
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光分路器
光分路器
室外落地式 光缆交接箱
商务楼
配光
缆
配光缆
用户主干光缆
弱电机房
局站
光分路器
室内落地式 光缆交接箱
免跳接光缆交接箱可作为一级或二级光缆交接设备； 在FTTH/O接入方式下，一般设置在光缆汇聚点，处于第一级分光点位置。
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免跳接光缆交接箱
自承式蝶形引入光缆
光缆类别 蝶形引入光缆
外形尺寸标称值（H×L） 1芯和2芯 2.0×3.0 4芯带 2.0×4.0
容差 1芯和2芯 ±0.1 4芯带 ±0.15
注1：H表示光缆的短轴长，L表示光缆的长轴长。 注2：对于自承式的光缆，除开吊线部分的尺寸应满足该表的规定。 注3: 对于管道式的光缆，剥除护套及外加强件后的尺寸应满足该表的规定。
GJYXDH03
GJYXFH03 GJYXDFH03 GJYXH53 GJYXDH53 GJYXFH63 GJYXDFH63
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7
影响PLC品质的关键因素2
封装盒
一次封装后PLC分路器
二次封装所用封装盒、 空管、胶等材料在-40℃～ 85℃温度范围内的稳定性， 阻燃性能。材料的稳定性 不好会影响成品的插入损 耗。 胶的粘接力、硬度、强 度，不同的位置要用适合 的胶。胶选择如果选择不 当，温度变化时插入损耗 会变大。 撕纤时不能将光纤撕断， 否则熔接会造成插入损耗 增大；涂覆层不能脱落， 否则在使用过程中易断纤。 封装盒Ф2.0出纤部分的 抗拉强度（行业标准： ≥90N). 封装盒内分路器输入端 及输出端光纤盘纤的弯曲 半径不能太小，否则易造 成插入损耗变大。
免跳接光缆交接箱
与传统光缆交接箱比较
传统光缆交接箱链路连接方式
主干光缆
熔接盘
尾纤收容
主干适配器
跳纤收容
配缆适配器
尾纤收容
熔接盘
配光缆
免跳接光缆交接箱链路连接方式
光分器 或 主干光缆 熔接盘 尾纤 主干适配器 尾纤
尾纤
配缆储纤 容器
配光缆
基本原理：光缆交接箱内的配光缆尾纤端接后存储（不连接适配器），配光 缆尾纤可直接连接主干光缆成端的适配器或端口为适配器型的光分路器。
主要种类
插片式光分路器类
盒式光分路器类
设置要求
光缆交接箱是用户光缆的汇聚点。交接箱安装位置应选择在便于施工
、便于维护、管道资源丰富、不易受外界损坏、不妨碍交通、没有严重电磁
干扰、无化学腐蚀的地方。
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免跳接光缆交接箱
编号管理
适配器法兰端子（主干光缆）编号： 如：遵循先从左到右，后由上到下按端子顺序连续编 号。在适配器配置安装中，光缆交接设备内的适配器 可按需配置，必须按编号顺序安装，不允许越号安装 。 盘纤盒/熔接盒编号： 如：盘纤盒与熔接盒以盒为单位分别统一连续编号。 盘纤盒由上到下依次按101、102、103……编号；熔 纤盒由上到下依次按201、202、203……编号。 配光缆尾纤编号： 如：每根从光缆中熔接出来的尾纤均给予单独的物理 编号，并永久保存。 标签印刷格式：盘纤盒编号－光纤编号 例：105－8 105：储纤盒编号 8：光纤编号（该编号是光缆中的光 纤顺序编号）
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免跳接光缆交接箱维护检修
光缆交接箱应有专人负责管理 确保通信和设备的安全
设专人定期检查维修，发现问题做好记录。 应有专人定期检查核对纤芯、光分路器端口的使用情况，
做到图表、资料与实用相符。
定期检查交接箱箱体和底隔板，有无裂缝进潮现象及有 无锈蚀现象以便采取措施修复。
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免跳接光缆交接箱
安装
免跳接光缆交接箱一般采用落地、挂墙、架空等安装方式
室外落地式免跳接光缆交接箱的安装与固定主要由引上管和地气棒的
敷设、水泥墩的浇注、敷设内导管、箱体的安装等工作。
室内外挂墙式免跳接光缆交接箱的安装与固定主要分为安装箱体托架 、在墙体上固定箱体等工作。
1500N
普通蝶形光缆 阻水带 铝带（或铠装层） 护套 增强件
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蝶形引入光缆产品编号
结构型式 GJXH GJXDH GJXFH GJXDFH GJYXCH GJYXDCH GJYXFCH GJYXFDCH GJYXH03 名称 金属加强件、低烟无卤护套、蝶形引入光缆 金属加强件、低烟无卤护套、蝶形引入带状光缆 非金属加强件、低烟无卤护套、蝶形引入光缆缆 非金属加强件、低烟无卤护套、蝶形引入带状光缆 金属加强件、低烟无卤护套、自承式蝶形引入光缆 金属加强件、低烟无卤护套、自承式蝶形引入带状光缆 非金属加强件、低烟无卤内护套、自承式蝶形引入光缆 非金属加强件、低烟无卤内护套、自承式蝶形引入带状光缆 金属加强件、低烟无卤内护套、PE外护套、管道式蝶形引入光缆 室(内)外架空 引入 适用范围 室内布线
清洁异常通道的适配器，清洁时应使用专用擦拭棒蘸酒精后将适配器及其内部的
插针体的端面进行清洁。
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课 程 提 纲
1
光分路器 免跳接光缆交接箱 蝶形光缆 现场制作活动连接器/冷接子
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典型插入损耗参考值
光功率的衰减包括光纤、光分路器、光活动连接器、光纤熔接/冷接接头等所引入的衰减
每个活接头插损0.5dB ； 冷接子双向平均值插损0.10 dB/每个接头； 机械接续光纤插头（座）插入损耗参考值 0.5dB/每个插头； G.652D 光纤与模场直径不匹配的 G.657B 光纤连接时引入的附加损耗可取 0.2dB/连接点。 均匀分光光分路器光学性能指标表
光纤活动连接器端面三维参数测试报告
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光分路器常见故障处理
光分路器的某个或多个输出通道指标异常，这是最为常见的故障，最多发的 原因集中在端口的连接器上，而连接器又主要集中在插针体的端面上和适配器的 接口中。
一般处理办法： （1）带插头的尾纤型端口 清洁异常通道的光纤活动连接器，清洁时应使用蘸有酒精的无脂棉纸，擦拭时应 沿陶瓷面的角度一个方向擦拭，不应来回擦拭，以防止损坏端面； （2）适配器型端口
平面波导型（PLC）
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FBT与PLC的特点
FBT型优点： 制作工艺简单，成本低； 可做不等分分路器； FBT型缺点： 损耗对波长敏感； 分光均匀性差，1：8以上很难保证均匀分光； 大分路比器件体积大、可靠性差；
熔融拉锥型（FBT）
平面波导型（PLC）
检查交接箱内有无存放杂物，保证设备的安全。
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课 程 提 纲
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光分路器 免跳接光缆交接箱 蝶形光缆 现场制作活动连接器/冷接子
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外形结构
普通蝶形引入光缆 管道蝶形引入光缆
课 程 提 纲