基本介紹
器件種類,種類簡介,電阻器,電容器,電感器,主要設備,發展方向,相關區別,
器件種類
種類簡介
無源器件主要包括電阻，電容，電感，轉換器，漸變器，匹配網路，諧振器，濾波器，混頻器和開關等。在不需要外加電源的條件下，就可以顯示其特性的電子元件。無源元件主要是電阻類、電感類和電容類器件，它們的共同特點是在電路中無需加電源即可在有信號時工作。
電阻器
電流通過導體時，導體內阻阻礙電流的性質稱為電阻。在電路中起阻流作用的元器件稱為電阻器，簡稱電阻。電阻器的主要用途是降壓、分壓或分流，在一些特殊電路中用作負載、反饋、耦合、隔離等。
無源器件
無源器件電阻在電路圖中的符號為字母R。電阻的標準單位為歐姆，記作Ω。常用的還有千歐KΩ，兆歐MΩ。
IKΩ=1000Ω 1MΩ=1000KΩ
電容器
電容器也是電子線路中最常見的元器件之一，它是一種存儲電能的元器件。電容器由兩塊同大同質的導體間夾一層絕緣介質構成。當在其兩端加上電壓時，電容器上就會存儲電荷。一旦沒有電壓，只要有閉合迴路，它又會放出電能。電容器在電路中阻止直流通過，而允許交流通過，交流的頻率越高，通過的能力越強。因此，電容在電路中常用耦合，旁路濾波、反饋、定時及振盪等作用。
1F=1000000μF=10^6μF=10^12PF 1μF=1000000PF
電容在電路中表現的特性是非線性的。對電流的阻抗稱為容抗。容抗與電容量和信號的頻率反比。
電感器
電感與電容一樣，也是一種儲能元器件。電感器一般由線圈做成，當線圈兩端加上交流電壓時，線上圈中產生感應電動勢，阻礙通過線圈的電流發生變化。這種阻礙稱作感抗。感抗與電感量和信號的頻率成正比。它對直流電不起阻礙作用(不計線圈的直流電阻)。所以電感在電子線路中的作用是：阻流、變壓、耦合及與電容配合用作調諧、濾波、選頻、分頻等。
電感在電路中的代號為L。電感量的單位是亨利(記作H)，常用的有毫亨(mH)，微亨(μH)。
1H=1000mH 1mH=1000μH
主要設備
微波射頻器
光無源
無源器件光纖活動連線器是實現光纖之間活動連線的無源光器件，它還有將光纖與有源器件、光纖與其它無源器件、光纖與系統和儀表進行連線的功能。活動連線器伴隨著光通信的發展而發展，現在已形成門類齊全、品種繁多的系統產品，是光纖套用領域中不可缺少的、套用最廣泛的基礎元件之一。
儘管光纖（纜）活動連線器在結構上千差萬別，品種上多種多樣，但按其功能可以分成如下幾部分：連線器插頭、光纖跳線、轉換器、變換器等。這些部件可以單獨作為器件使用，也可以合在一起成為組件使用。實際上，一個活動連線器習慣上是指兩個連線器插頭加一個轉換器。
與同軸電纜傳輸系統一樣，光網路系統也需要將光信號進行耦合、分支、分配，這就需要光分路器來實現，光分路器是光纖鏈路中最重要的無源器件之一，是具有多個輸入端和多個輸出端的光纖匯接器件，常用M×N來表示一個分路器有M個輸入端和N個輸出端。在光纖CATV系統中使用的光分路器一般都是1×2、1×3以及由它們組成的1×N光分路器。
1．光分路器的分光原理
光分路器按原理可以分為光纖型和平面波導型兩種，光纖熔融拉錐型產品是將兩根或多根光纖進行側面熔接而成；光波導型是微光學元件型產品，採用光刻技術，在介質或半導體基板上形成光波導，實現分支分配功能。這兩種型式的分光原理類似，它們通過改變光纖間的消逝場相互耦合（耦合度，耦合長度）以及改變光纖纖半徑來實現不同大小分支量，反之也可以將多路光信號合為一路信號叫做合成器。熔錐型光纖耦合器因製作方法簡單、價格便宜、容易與外部光纖連線成為一整體，而且可以耐孚機械振動和溫度變化等優點，目前成為市場的主流製造技術。
無源器件
無源器件熔融拉錐法就是將兩根（或兩根以上）除去塗覆層的光纖以一定的方法靠擾，在高溫加熱下熔融，同時向兩側拉伸，最終在加熱區形成雙錐體形式的特殊波導結構，通過控制光纖扭轉的角度和拉伸的長度，可得到不同的分光比例。最後把拉錐區用固化膠固化在石英基片上插入不銹銅管內，這就是光分路器。這種生產工藝因固化膠的熱膨脹係數與石英基片、不鏽鋼管的不一致，在環境溫度變化時熱脹冷縮的程度就不一致，此種情況容易導致光分路器損壞，尤其把光分路放在野外的情況更甚，這也是光分路容易損壞得最主要原因。對於更多路數的分路器生產可以用多個二分路器組成。
2．光分路器的常用技術指標
（1）插入損耗。光分路器的插入損耗是指每一路輸出我相對於輸入光損失的dB數，其數學表達式為：Ai=-10lgPouti/Pin，其中Ai是指第i個輸出口的插入損耗；Pouti是第i個輸出連線埠的光功率；Pin是輸入端的光功率值。（2）附加損耗。附加損耗定義為所有輸出連線埠的光功率總和相對於輸入光功率損失的DB數。值得一提的是，對於光纖耦合器，附加損耗是體現器件製造工藝質量的指標，反映的是器件製作過程的固有損耗，這個損耗越小越好，是製作質量優劣的考核指標。而插入損耗則僅表示各個輸出連線埠的輸出功率狀況，不僅有固有損耗的因素，更考慮了分光比的影響。因此不同的光纖耦合器之間，插入損耗的差異並不能反映器件製作質量的優劣。（3）分光比。
分光比定義為光分路器各輸出連線埠的輸出功率比值，在系統套用中，分光比的確定是根據實際系統光節點所需的光功率的多少，確定合適的分光比（平均分配的除外），光分路器的分光比與傳輸光的波長有關，例如一個光分路在傳輸1.31微米的光時兩個輸出端的分光比為50：50；在傳輸1.5μm的光時，則變為70：30（之所以出現這種情況，是因為光分路器都有一定的頻寬，即分光比基本不變時所傳輸光信號的頻頻寬度）。所以在訂做光分路器時一定要註明波長。（4）隔離度。隔離度是指光分路器的某一光路對其他光路中的光信號的隔離能力。在以上各指標中，隔離度對於光分路器的意義更為重大，在實際系統套用中往往需要隔離度達到40dB以上的器件，否則將影響整個系統的性能。
另外光分路器的穩定性也是一個重要的指標，所謂穩定性是指在外界溫度變化，其它器件的工作狀態變化時，光分路器的分光比和其它性能指標都應基本保持不變，實際上光分路器的穩定性完全取決於生產廠家的工藝水平，不同廠家的產品，質量懸殊相當大。
1、衰減器的衰減原理。光衰減器的類型很多，不同類型的衰減器分別採用不同的工作原理。
①位移型光衰減器。
眾所周知，當兩段光纖進行連線時，必須達到相當高的對中精度，才能使光信號以較小的損耗傳輸過去。反過來，如果將光纖的對中精度做適當的調整，就可以控制其衰減量。位移型光衰減器就是根據這個原理，有意讓光纖在對接時，發生一定的錯位。使光能量損失一些，從而達到控制衰減量的目的，位移型光衰減器又分為兩種：橫向位移型光衰減器、軸向位移型光衰減器。橫向位移型光衰減器是一種比較傳統的方法，由於橫向位移參數的數量級均在微米級，所以一般不用來製作可變衰減器，僅用於固定衰減器的製作中，並採用熔接或粘接法，到目前仍有較大的市場，其優點在於回波損耗高，一般都大於60dB。軸向位移型光衰減器在工藝設計上只要用機械的方法將兩根光纖拉開一定距離進行對中，就可實現衰減的目的。這種原理主要用於固定光衰減器和一些小型可變光衰減器的製作。
無源器件
無源器件②薄膜型光衰減器。
這種衰減器利用光在金屬薄膜表面的反射光強與薄膜厚度有關的原理製成。如果玻璃襯底上蒸鍍的金屬薄膜的厚度固定，就製成固定光衰減器。如果在光纖中斜向插入蒸鍍有不同厚度的一系列圓盤型金屬薄臘的玻璃襯底，使光路中插入不同厚度的金屬薄膜，就能改變反射光的強度，即可得到不同的衰減量，製成可變衰減器。
③衰減片型光衰減器。
衰減片型光衰減器直接將具有吸收特性的衰減片固定在光纖的端面上或光路中，達到衰減光信號的目的，這種方法不僅可以用來製作固定光衰減器，也可用來製作可變光衰減器。
2．光衰減器的性能指標。
①衰減量和插入損耗。
衰減量和插入損耗是光衰減器的重要指標，固定光衰減器的衰減量指標實際上就是其插入損耗，而可變衰減器除了衰減量外，還有單獨的插入損耗指標，高質量的可變衰減器的插入損耗在1.0dB以下，一般情況下普通可變衰減器的該項指標小於2.5dB即可使用。在實際選用可調衰減器時，插入損耗越小越好。但這勢必會牽扯到價格。
②光衰減器的衰減精度。
衰減精度是光衰減器的重要指標。通常機械式可調光衰減器的衰減精度為其衰減量的±0.1倍。其大小取決於機械元件的精密加工程度。固定式光衰減器的衰減精度很高。通常衰減精度越高，價格就越高。
③回波損耗。
光隔離器是一種非互易光學元件，它只容許光束沿一個方向通過，對反射光有很強的阻擋作用。在CATV光傳輸系統中，由於光纖活動連線器，光纖熔接頭，光學元件的存在和光纖本身的瑞利散射的作用，總是存在反射光波，對系統性能產生有害的影響，因此就必須採用光隔離器消除反射波的影響，在光反射機，光放大器中都裝有光隔離器，隔離器由起偏器，旋光器和檢偏器三部分組成。起偏器是一種光學器件，當光束入射到它上面時，其輸出光束變成了某一方向的線性偏振光，該方向就是起偏器的偏振軸。當入射光的偏振方向與起偏器的偏振軸垂直時光不能通過，因此起偏器又可作檢偏器用。旋光器由旋光性材料和套在外面的永久磁鐵組成，藉助磁光效應，使通過它的光的偏振方向發生一定程度的旋轉。
無源器件
無源器件光隔離器的工作原理為：起偏器與檢偏器的偏振軸相差45o，當入射光經過起偏器時，被變成線偏振光，然後經旋光器，其偏振面被旋轉45o，剛好與檢偏器的偏振方向一致，於是光信號順利通過光隔離器而進入光路中。如果有反射光出現時，反射光通過檢偏器和旋光器後，其偏振方向與起偏器的偏振方向正交而不能通過起偏器，從而達到了隔離反射光的目的，每級光隔離器對反射光的損耗高達35dB以上。
在CATV系統中對光隔離器性能的要求是：正向損耗低、反向隔離度高、回波損耗高、器件體積小、環境性能好。由於光隔離器比較貴重，所以一般套用在光源中，在光纖線路中不用，只所以不用並不是不需要，而是從成本考慮。如果光隔離器價格便宜，插入損耗又小，可以線上路中套用，以提高系統性能。
光開關是一種光路控制器件，起著切換光路的作用，在光纖傳輸網路和各種光交換系統中，可由微機控制實現分光交換，實現各終端之間、終端與中心之間信息的分配與交換智慧型化；在普通的光傳輸系統中，可用於主備用光路的切換，也可用於光纖、光器件的測試及光纖感測網路中，使光纖傳輸系統，測量儀表或感測系統工作穩定可靠，使用方便。
根據其工作原理，光開關可分為機械式和非機械式兩大類。機械式光開關靠光纖或光學元件移動使光路發生改變，目前市場上的光開關一般為機械式，其優點是插入損耗低，一般小於1.5dB；隔離度高，一般大於45dB，不受偏振和波長的影響。非機械式光開關則依靠電光效應、磁光效應、聲光效應以及熱光效應來改變波導折射率，使光路發生改變，這也是一項新技術，這類開關的優點是：開關時間短，體積小，便於光集成或光電集成；不足之處是插入損耗大，隔離度低。
波分復用器
在一根光纖內同時傳送幾個不同波長的光信號通信方式收做波分復用，採用波分復用技術，只要在傳送端和接收端增加少量的合波、分波設備，就可以大幅度增加光纖的傳輸容量，提高經濟效益。對於已經鋪設的光纜，採用波分復用技術，也可實現多路傳輸，起到降低成本和擴充容量的作用。波分復用器在光路中起到合波和分波的作用，它把不同波長的光信號匯集（合波）到一根光纖中傳輸，到了接收端，又把由光纖傳輸來的復用光信號重新分離（分波）出來。根據分光原理的不同，波分復用器又可分為枝鏡型、干涉模型和衍射光柵型三種，目前市場上的產品大多數是衍射光柵型。波分復用器的主要指標有插入損耗、串音損耗、波長間隔和復用路數等。插入損耗是指因使用波分復用器而帶來的光功率損耗，一般在1—5dB左右。串音損耗表示波分復用器對各波長的分隔程度。串音衰耗越大越好，應大於20dB。
接頭配線終端
由於每盤光纜長度大多在2.5KM以下，因此在長距離光纜連線時需要連線光纜，為保證連線強度和在各種環境情況下使用，都要安裝接頭盒。光接頭盒能夠起密封和防水作用，它可以橫式安裝，也可以豎式安裝。為了保證連線強度，先在一段連線光纜之間用鋼絲加固，然後將每根熔接好的光纖用插板分層排列。一根光纜輸出，選擇1*1接頭盒，如果是一根光纜輸入，N根光纜輸出，選擇1*N接頭盒。當光纜芯數超過16對，訂購時需要說明是多少芯光纜，以便內部增加光纖熱收縮套管和光纖托板。
發展方向
1.集成模組化是無源器件未來發展的趨勢。集成模組提供了整合有源器件或模組及無源器件的能力，並同時達到模組縮小化及低成本的要求。主要方法包括：低溫共燒陶瓷技術（LTCC）,薄膜技術，矽片半導體技術，多層電路板技術等。
無源器件
無源器件相關區別
有源器件與無源器件的區別
不依靠外加電源（直流或交流）的存在就能獨立表現出其外特性的器件就是無源器件。之外就是有源器件。所謂“外特性”就是描述器件的某種關係量,儘管是使用了電壓或電流,電場或磁場壓力或速度等等量來描述其關係。
