有源器件定義
微波射頻器件分為無源和有源兩大類，區分兩者的標準是看該器件建立起的等效電路模型中是否含有電源（電壓源或者電流源），若器件等效電路模型中有電源，該器件被稱為有源器件。
分類
有源器件的類型主要分為：電子管，電晶體，積體電路。
1.電子管電子管又名真空管，所以又稱為電真空器件。
電子管電子管不論二極還是多極，它都有陽極和陰極，陰極在外加電源的作用下，發射電子向陽極流動。外加電源可以直接加在陰極上，也可以加在另外的加熱燈絲上。就是因為這個外加電源的存在，而統稱為有源器件。
電子管是最早的有源電子元件，分二極體、三極體與多極管。隨著電子技術的發展，電子管因其體積大、重量重、耗電大等等缺點，而先後讓位給電晶體和積體電路。但是，在許多場合電子管繼續發揮作用。例如：大功率發射機的末級功率放大；各類顯示器的顯示管；電視機的顯像管等。
2.電晶體屬於半導體器件。導電能力介於導體與絕緣體之間的物質稱為半導體。如矽、鍺晶體都屬於半導體。所以用這些晶體材料做成的電子器件，稱為電晶體。它分晶體二極體和晶體三極體。
電晶體晶體二極體導體材料按導電特性可分為P型和N型兩種，這兩種半導體結合的介面稱為PN結。PN結是構成各種半導體器件的基礎。P區為正極，N區為負極。二極體的單嚮導電性，是二極體的最重要的特性：正嚮導通、反向截止。二極體的主要用途是整流、檢波及需要單嚮導通的電路。
晶體三極體是電子線路的核心元件之一，尤其是在最基本的電路放大路中廣泛套用。晶體三極體由兩個PN結組成。兩個P型加一個N型的叫PnP型；兩個N型加一個P型的叫NpN型。
晶體三級管的重要參數是它的電流放大倍數B，其大小范周可從幾倍到幾百倍。電晶體中還有兩種特殊管子，它們是晶閘管和場效應管，晶閘管原稱可控矽。它的特點是用小信號控制大信號，其大小可達幾百倍。最常用的是可控矽整流和電路保護。場效應管是一種電壓控制元件，其輸出電流取決於輸入電壓的大小。其輸入阻抗很高，放大失真小，所以被廣泛套用於放大和數字電路中。
3.積體電路積體電路顧名思義是將有源器件和無源器件及連線線等集中製造在一個很小的矽片上，再經引線和封
積體電路光有源器件
光有源器件是光纖通信重要的核心器件之一，受
到人們普遍的重視和關注。目前光纖通信領域套用
的光有源器件主要有光源(量子阱雷射器(QWLD),
垂直腔面發射雷射器(VCSEI.),量子點雷射器
(QDI,D)、多波長雷射器等)，光探測器(光電子二極
管(PD)、雪崩光電二極體(APD)等)，光調製器(妮酸
銼(LiNb03)調製器、半導體調製器、聚合物調製器、
微機械光調製器等)，光放大器(半導體光放大器
(SOA)、摻餌光纖放大器(EDFA)、光纖拉曼放大器(RFA)、摻餌光波導放大器(Edwa)等)，波長變換器(光電光(OEO)波長變換器、全光波長變換器(AOWC))，光電收發模組，光再生器(2R,3R)等。
光纖雷射器
光纖雷射器單包層結構的光纖雷射器是最早研究的一類光纖雷射器，可以追溯到60年代。採用的增益材料有摻NdzO:的矽酸鹽系玻璃、摻欽石英光纖、摻稀土的石英光纖、氟化物玻璃光纖等，雷射輸出功率在毫瓦到瓦量級，雷射波長在0.48^-2.7pm範圍內。雙包層結構光纖雷射器(DCFIL)是80年代末發展起來的一類光纖雷射器，是目前的研發重點和熱點。由於泵浦方式的改變，這類光纖雷射器的雷射輸出功率明顯提高，已能達到數瓦到近百瓦量級的輸出光功率，使用的增益光纖有摻稀土元素(如Er'十、Yb3十、Nd3+等)的石英光纖、摻稀土元素的氟化物(ZBLAN)玻璃光纖、光子晶體光纖(PCF)等。為了提高輸出功率，設計出了對稱圓形、偏心圓形、D形、矩形、六邊形、梅
花形等內包層結構，其中以長方形內包層結構轉換效率最高。巳有餌-共摻雙包層光纖雷射器輸出功率達103W、波長為1565nm的報導，以及鎖模摻餌光纖雷射器脈衝寬度已達3fs的報導，這些都為全光纖高速通信的實現打下了基礎。目前該類光纖雷射器從成熟的光纖通信領域向工業加工、醫學、印刷業、國防等雷射套用領域擴展。
光纖結構光纖雷射器是近年來提出的泵浦新方法，實際上它是包層端面泵浦方式的一種改進，它從包層側面射人抽運光，從而構成了“任意形狀”光纖雷射器概念，使千瓦級的高功率光纖雷射器得以實現。現在已有輸出功率達2000W,激射波長為1.060um的摻德(Yb)石英光纖雷射器產品。包層側面泵浦也有多種方式，如V型槽側面泵浦、全拼接側面泵浦、光纖束側面泵浦等。採用光學相位陣列(OPA)技術可以得到高能的光纖脈衝雷射，這種光纖雷射器在雷射武器系統、光電對抗、雷射有源干擾等國防、軍事領域有著十分重要的套用，美國、德國等已有相應的軍用高功率光纖雷射器研製計畫和實施項目。現在已研發的光纖雷射器的諧振腔腔形結構主要有法布里一拍羅(F-P)腔、環行腔、v形腔,8字形腔、福克斯一史密斯(Fox-Smith)腔以及一些複合腔等。光纖雷射器是一類新型的雷射器，光纖雷射器的研究與開發將把包括光纖通信在內的光纖及其相關技術推進到一個新高度，與半導體雷射相比，至少在結構上，光纖雷射器與光纖通信系統和網路藕合匹配程度更好。
光纖雷射器是全光纖化的光源，它將逐漸成為光纖通信領域重要的候選光源。此外，無諧振腔的超螢光光纖光源(SFS)、光子晶體光纖雷射器(PCFL)等也是近期活躍的研究課題之一。摻餌光纖放大器(EDFA)的研發成功是80-90年代光纖通信領域內一項重大的技術突破，具有十分重要的意義。近年來，隨著光纖放大器技術的不斷完善和發展以及與WDM技術的融合，光纖通信的長（超長)距離、(超)大容量、(超)高速、密集波分復用(DWDM)等正成為國際上長途高速光纖通信、越洋光纖通信等領域的主要技術發展方向。
光纖放大器
光纖放大器RFA最主要的優點是噪聲係數小、全波段可放大、對溫度不敏感、線上放大等。RFA有分立式和分散式之分，以適應不同的需求。分立式RFA主要採用拉曼增益高的特種光纖(如高摻鍺(Ge)光纖等)，長度約1一2km，泵浦功率幾瓦，泵浦波長1.06um雷射產生的三級斯托克斯(Stakes)線可泵浦放大1.3t.m波長的光信號;1.55rlm波長的光纖通信系統可使用1.48t.m泵浦雷射。分立式RFA可產生40dB以上的小信號增益，飽和輸出功率+25dBm左右，作為高增益、大功率放大，主要用在需要高增益、易於控制的通信系統中。分散式RFA直接用傳輸光纖作為放大增益介質，具有分散式放大、噪聲係數小、利用系統升級等特點，主要作為光纖系統分散式補償放大，可以用在遠程泵浦、寬頻、遠距離的1.3pm和1.55f4m光纖傳輸系統和網路中。RFA的噪聲係數(NF)比EDFA明顯要小，分散式RFA的NF一般在0.5一1dB之間。RFA相對於EDFA在寬頻特性、增益特性、光信噪比(QSNR)和配置靈活性方面都具有明顯的優勢，更適合大容量、高速率和遠距離的傳輸系統和網路。另外，已出現RFA和EDFA相結合，構成混合式光纖放大器(HFA)的趨勢，HFA吸收了RFA和EDFA的長處，進一步提升了光纖放大器的性能。
全光波長變換器
光纖通信系統和網路的密集波分復用(DWDM)是當前光纖通信技術發展的方向之一，由於光通信波長資源的有限，全光波長變換器(AOWC)在全光網路中將成為不可缺少的關鍵性器件之一。A{?WC技術可以解決光纖通信網路中波長競爭、路由選擇、降低網路阻塞、提高網路的靈活性和利用率、擴大網路容量、改善網路的運行、管理和控制水平。AOWC具有變換速率快(10Gbitjs以上)、對比特率和光信號形式透明、變換範圍大、偏振不敏感、有利於避免光電轉換的“電子瓶頸”效應，可以實現不同光網路之間的波長配匹和最佳化，增強網路的可靠性和生存性等特性。目前已提出了多種AOWC方案，如光波導型、半導體光放大器(SOA)型、雷射器(LD)型和其它類型等，其分類見表3所示，每種方案各有不同的優缺點。AWOC有波長變換範圍、變換效率、變換速率、消光比、信噪比、偏振敏感性等多項技術指標。從目前的變換速率來看，SOA-XPM-AOWC和SOAXGM-AOWC可達40Gbit/s，這兩種AOWC是近期的研究熱點;XAM-AOWC的變換速率在20-40Gbit/s之間;光纖型NOLM-AOWC具有Tbit/s量級的變換潛力，正受到人們的關注;而FWM-AOWC的速率在100Gbit/s以上，並且是唯一能對輸人信號進行透明變換的AOWC，具有廣闊的發展前景。
參考文獻
《微波射頻測量技術基礎》 李秀萍，高建軍，機械工業出版社
《光纖通信中一些新型光器件的研究與發展現狀》，王黎蒙,唐正國，中國通信學會
