利用激光的强度（亮度）聚焦激光束在1ms内能发射100J的光能量，聚焦起来足以使材料在短时间内融化或汽化，从而对不同特性难以加工的材料进行加工处理，如：焊接、打孔、切割、热处理、光刻等。激光加工具有精度高、畸变小、无接触、能量省等优点，其应用领域几乎可以覆盖整个机械制造业，包括矿山机械、石油化工、电...

光电探测器的工作原理是基于光电效应，热探测器基于材料吸收了光辐射能量后温度升高，从而改变了它的电学性能，它区别于光子探测器的比较大特点是对光辐射的波长无选择性。光电子发射器件：光电管与光电倍增管是典型的光电子发射型（外光电效应）探测器件。其主要特点是灵敏度高，稳定性好，响应速度快和噪声小，是一种电流...

DWDM探测器波长可调谐的窄带光探测器是WDM光网络中一种高效率、高信噪比的下载话路的光接收技术。为了使系统的尺寸很快降低，可考虑将前置放大电路和探测器集成在一起。该类器件的每个探测器必须对应不同的信道，所以探测器必须是窄带的，同时响应的峰值波长必须对准信道的中心波长，所以响应带宽必须在一定范围内可...

偏振复用就是将激光器发出的光通过偏振分束器分裂成两束，这两束光可以分别进行调制，由于偏振方向垂直，不会发生干涉。由于光在光纤中传输时，偏振方向可能发生改变，导致偏振方向不再严格垂直，产生偏振损耗。在激光器到光调制器之间的光路上，必须使用保偏光纤，保证光的偏振度，避免对非偏振的部分进行调制。在光纤中远...

光纤偏振控制器是由机械式三环偏振控制器利用光纤在外力作用下产生双折射原理制成。其中三个环分别等效为λ/4、λ/2、λ/4三种波片，光波进过λ/4波片转换为线偏振光，再由λ/2波片调整偏振方向，再经由λ/4波片将线偏振光的偏振状态变成任意的偏振态。由双折射效应产生的延迟效果主要由光纤的包层半径、光纤环...

光电探测器的基本工作机理包括三个过程：(1)光生载流子在光照下产生;(2)载流子扩散或漂移形成电流;(3)光电流在放大电路中放大并转换为电压信号。当探测器表面有光照射时，如果材料禁带宽度小于入射光光子的能量即Eg<hv，则价带电子可以跃迁到导带形成光电流。当光在半导体中传输时，光波的能量随着传播会逐...

全光纤激光器的光路全部由光纤和光纤元件构成，光纤和光纤元件之间采用光纤熔接技术连接，因此，光路一旦完成，即形成一个整体，实践证明，这样形成的连接结构和连接参数将长期保持稳定，如果光纤和光纤元件本身能有长期稳定性，整个光路将长期稳定，无需维护。需要特别指出的是，这种免维护的特性并非不可维护和维修，在需...

我们通常所说的超快激光器一般指的是皮秒和飞秒量级，那么它跟纳秒、秒又是什么关系呢？这都是按照时间长短来分的，1纳秒是十亿分之一秒，1皮秒是一万亿分之一秒，而1飞秒则是一千万亿分之一秒。打个比方来说，纳秒激光器就像一把“斧头”，皮秒激光器就像一把“菜刀”，飞秒激光器就像一把“手术刀”，同样时间内后者做...

白光光源的发展经历了卤钨灯、氘灯、半导体激光器、超连续谱光源等各个阶段。特别是超连续谱光源，在具有很强瞬态功率的飞秒或者皮秒脉冲的激励下，波导中产生各阶非线性效应，频谱被极大地展宽，能够覆盖从可见光到近红外波段，且具有很强的相干性。此外，通过调控特种光纤的色散和非线性值，其光谱甚至可以延展到中红外波...

光纤器件有光纤型、棒透镜型和平面型等结构。光纤型器件是光纤经过研磨抛光、热熔拉锥或镀膜等工艺制成的。加工较为简便，无需特殊材料，因而成本较低。棒透镜型器件是用棒透镜或配以必要的其他微光学元件制成。棒透镜是横断面折射率呈抛物型分布、对传输光束有自聚焦作用的圆柱形透镜，又称自聚焦透镜（图1）。这种透镜的...

精密测量是利用了激光单色性好、相干性强、方向性好的特点。相比于其他测距仪，激光测距具有探测距离远，精度高，抗干扰，保密性好，体积小重量轻的优点。测距仪发出光脉冲，经被测目标反射后，光脉冲回到接收系统，测量发射与接收时间间隔。激光同时具有高亮度和高相干性，这使得光的多普勒效应能够在测速方面得到应用。激...

光网络独特的属性是可以实现波长路由，通过网络中的信号路径由波长、源信号、网络交换的状态信息以及选路中的波长改变信息等来共同决定。图2表示了一种基于波导光栅路由器（WGR）的波长选路网中光路的建立过程。WGR节点通过波长路由算法分配波长，波长转换器的应用可增加网络的灵活性。波长分插复用（WADM）可与...

光电二极管的工作原理同光电池一样，都是基于PN结的光伏效应工作的。主要特点是结区面积小，通常工作于反偏置状态。因此内建电场很强，结区较宽，结电容小，因此频率特性爷比光电池好，但光电流较小。PIN光电二极管PN半导体中间夹了一层本征半导体，由于本征半导体近似于介质，相当于增大了NPNj结之间的距离，使...

光网络独特的属性是可以实现波长路由，通过网络中的信号路径由波长、源信号、网络交换的状态信息以及选路中的波长改变信息等来共同决定。图2表示了一种基于波导光栅路由器（WGR）的波长选路网中光路的建立过程。WGR节点通过波长路由算法分配波长，波长转换器的应用可增加网络的灵活性。波长分插复用（WADM）可与...

宽带放大器：宽带放大器的设计在器件确定后，要增加电抗性频率补偿网络或电阻反馈网络。在低频端失配或衰减，在高频端接高增益设计，放大器的增益在宽带内波动不大。4.大功率放大器：采用平衡放大器或功率合成技术，可实现大功率输出。功率合成的效率是功率合成器的关键。5.MMIC：微波低端MMIC技术已经相当成熟...

混频电路又叫混频器（MIX）是利用半导体器件的非线性特性，将两个或多个信号混合，取其差频或和频，得到所需要的频率信号。在手机电路中，混频器有两个输入信号（一个为输入信号，另一个为本机振荡），一个输出信号（其输出被称为中频IF）。在接收机电路中的混频器是下变频器，即混频器输出的信号频率比输入信号频率低...

光子型探测器是有选择性响应波长的探测器件。只有当入射光子能量大于光敏材料中的电子激发能E时，光子型探测器才有响应。对于外光电效应器件，如光电管和光电倍增管，E等于电子逸出光电阴极时所要作的功，此数值一般略大于1电子伏。因此，这类探测器只能用于探测近红外辐射或可见光。对于内光电效应器件，如光伏型探测器...

全光纤激光器的包层泵浦耦合技术对决定光纤激光器性能和水平具有不可估量的作用。用于大功率全光纤激光器的光纤泵浦耦合器件和光纤功率合成器件，均在很高的功率条件下使用，其耦合效率必须很高，损耗必须很小，承受的功率必须很大，并且，输入光的路数还需要尽可能的多。在如此众多的极限条件要求下，制作的泵浦耦合器件和...

光电探测器件的应用选择，实际上是应用时的一些事项或要点。在很多要求不太严格的应用中，可采用任何一种光电探测器件。不过在某些情况下，选用某种器件会更合适些。例如，当需要比较大的光敏面积时，可选用真空光电管，因其光谱响应范围比较宽，故真空光电管普遍应用于分光光度计中。当被测辐射信号微弱、要求响应速度较高...

为了提高光学传感系统的测量范围、精度等，需要获得相干长度(表征激光线宽)更长，相位噪声(表征激光频率稳定性)以及强度噪声(表征激光功率稳定性)更低的窄线宽激光光源，故对于窄线宽激光器，其发展趋势应是利用新方法或新机制来获取超稳(噪声很低)、超纯(线宽超窄)的激光光源。为了提高传感系统测量移植性、探测...

超连续谱光源，被形象地称为白光激光，是一种新型激光器，同时具有普通光源(自发辐射光)的宽光谱特性和单色激光光源的方向性、高空间相干性、高亮度等特征。超连续谱的产生通常是指窄带激光入射到非线性介质后，入射激光在多种非线性效应(如调制不稳定性、自相位调制、交叉相位调制、四波混频、孤子自频移和受激拉曼散射...

光电三级管与光电二极管比较，光电三级管输出电流较大，一般在毫安级，但光照特性较差，多用于要求输出电流较大的场合。光电三极管有pnp和npn型两种结构，常用材料有硅和锗。例如用硅材料制作的npn型结有3DU型，pnp型有3CU型。采用硅npn型光电三极管，其暗电流比锗光电三极管小，且受温度变化影响小，...

以公路做比喻，一根光纤也可以看作一条多车道的公路。通常意义上的TDM系统使用该公路的一个车道，通过在这一个车道上加快汽车的驾驶速率来增加带宽。在光缆网络中，DWDM的采用好比为把后面的汽车放到了公路上没有使用的车道上（增加了铺设光纤的波长数目）得以获得难以置信的巨大带宽。另外还有一个好处：这条公路并...

射频功率放大器（PA），一般位于发射链路上，可以说是我们射频系统中的正反馈系统。由于考虑无线传输的链路衰减，发射端需要辐射足够大的功率才能获得比较远的通信距离。因此，射频放大器主要负责将功率放大到足够大后馈送到天线上辐射出去，是通信系统中的核0心器件。射频发射机主要包括信号源产生单元，调制以及功率放...

首先，针对掺铒光纤放大器这三个能级，我们外加一个泵浦光源，泵浦源的目的是给物质输入能量，使得低能级E1的粒子吸收泵浦光的能量后纷纷向上跃迁到E3能级，也就是激发态，我们称这个过程为电子吸收泵浦光跃迁。而E3能级上的粒子是处于激发态，非常不稳定，所以在没有外界粒子激发的情况下，它就会纷纷地向下跃迁，跃...

光纤器件有两个基本参数，即插入损耗和隔离度。光纤传输系统要求插入损耗小、隔离度大。插入损耗光纤器件插入光纤传输系统所引起的光功率损耗。通常用器件输出功率与输入功率Pi之比的对数值来表示，即对于多端输出的器件，应是各输出端功率之和。产生插入损耗的主要原因是器件中光的漏泄、辐射、散射和像差等。插入损耗通...

光纤光栅在全光纤激光器中，目前的作用是反射纤芯中的信号激光器形成谐振腔，不过，随着光纤激光器技术的进一步发展，光纤光栅在光纤激光器中会有新的用途，从而对光纤光栅的制作技术提出新的挑战，其中值得关注的方向之一，是在大芯径多模光纤上制作高质量的光纤光栅。半导体泵浦激光器是光纤激光器的关键器件，对光纤激光...

但光纤拉曼放大器有一个主要的缺点就是需要特大功率的泵浦激光器，解决这个问题的主要途径有：一是研究降低阈值功率的泵浦激光器，使得普通的大功率半导体激光器能作为拉曼泵浦使用；其二是提高获得更大输出功率泵浦激光器的研制水平；其三是将多个泵浦源激光器的波长采用列阵、单片组合的方法复用在一起，获得一个大功率输...

超连续谱光源，被形象地称为白光激光，是一种新型激光器，同时具有普通光源(自发辐射光)的宽光谱特性和单色激光光源的方向性、高空间相干性、高亮度等特征。超连续谱的产生通常是指窄带激光入射到非线性介质后，入射激光在多种非线性效应(如调制不稳定性、自相位调制、交叉相位调制、四波混频、孤子自频移和受激拉曼散射...

光电二极管的工作原理同光电池一样，都是基于PN结的光伏效应工作的。主要特点是结区面积小，通常工作于反偏置状态。因此内建电场很强，结区较宽，结电容小，因此频率特性爷比光电池好，但光电流较小。PIN光电二极管PN半导体中间夹了一层本征半导体，由于本征半导体近似于介质，相当于增大了NPNj结之间的距离，使...