图2.1-1 三棱镜的折射与分光
第2章 光电技术实验
实验2.1 光源与光度辐射度参数的测量
1. 实验目的
通过用棱镜、光栅等器件对发白光的LED （发光二极管）发出的光进行分光的测量和对光电综合实验平台上所用光源发出光进行照度测量的实验。学习光本性的基本常识，巩固“光电技术”教科书中第一章关于光的度量内容，并掌握光电综合实验平台所用光源的发光特性；通过对光源照度的调节与测量，熟悉进行光电实验过程中所用数字仪表使用方法，为后面实验做技术准备。
2. 实验仪器
① 光电综合实验平台主机系统1台； ② 60°分光棱镜及其夹持装置各1个； ③ 焦距f =50mm 的透镜及其支架1只； ④ 1200条线/mm 光栅及其夹持装置各1个；
⑤ 发白光的LED 平行光源（远心照明光源）及其夹持装置各1个； ⑥ 可调狭缝及其夹持装置各1个； ⑦ 像屏及其夹持装置各1个； ⑧ 磁性表座4个；
3. 实验原理
白光是各种颜色（波长或频率）的光谱能量积分形成的复合光。而棱镜，特别是三棱镜具有将白光分解成各种颜色单色光的特性。测量各种波长单色光的照度等参数对光本质的认识将更进一步。在实际应用技术中常用到单色光源所具有的特性提高非接触测量与控制的精确度，各种光电器件对不同波长的光有不同的响应，光电器件光谱响应特性的测量也离不开单色光源。因此，掌握光源参数的测量方法和分光方法对今后学习光电技术是非常重要的。
首先讨论棱镜及其分光原理。 （1）棱镜的分光原理
典型的三棱镜如图2.1-1所示，它由三个工作面构成，工作面之间互成α角， 它的横截面（主截面）如图2.1-1(b)所示。当一束白光以入射角I 1进入棱镜的B 点时，将以出射角I'1在三棱镜内射到对面的D 点，即BD 光线以入射角- I 2入射到D 点，而后，又以出射角-I'2射出（DE ）。显然，出射光AB 较入射光DE 偏转了δ角，通常将
δ称为偏向角。
根据“应用光学”所提供的公式
图2.1-2 注入式LED 能代结构
2
cos
2cos
2sin
)(2
1
sin 2
12
1I I I I n ′+′+′=+α
δα （2.1-1）
式中，n 为玻璃材料的折射率；α为棱镜的折射角；I 1、I'1、I 2、I'2分别为光线在两个折射面的入射角和折射角。
由上式可知，光线经棱镜折射以后，所产生的偏向角δ是I 1，α和n 的函数。对于给定的棱镜（α和n 为定值）
，当入射光为单色光(λ为带宽极窄的单值)时，δ角仅随I 1变化。可以证明当入射光线和出射光线对称于棱镜的法线时，即满足I 1=﹣I'2，I'1=﹣I 2时，偏向角δ有最小值，常用m δ表示。在最小偏向角的情况下，式（2.1-1）可以写成
2
sin 2)
(sin
m αδαn =+ （2.1-2）
另外，光学玻璃材料的折射率n 不但与材料性质有关而且与入射光波长λ有关。工程光学中给出了光学色散的基本公式（哈特曼公式）指出
α
λλ)/(00?+=C n n （2.1-3）
式中，n 0、C 、λ0、和α为与材料折射率有关的系数。对于折射率较低的玻璃材料α值可取
为1，对于高折射率材料，α值取为1.2。系数n 0、C 、λ0可由玻璃材料的参数表中查到。
由上述分析可以得出，以一定角度入射到三角棱镜的白光光线在它的出射面将得到不同颜色的光带，即三角棱镜使白光分成各种波长（颜色）的单色光。这个现象称为棱镜的分光效应。
因为单色光的波长越长折射率越小，波长越短折射率越大。因此，含有丰富光谱的白光经三棱镜折射后被分解成一族单色光带。即以一定入射角入射到三棱镜的白光，在棱镜的出射面形成如同彩虹似的彩带，其颜色排列顺序为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。越靠近棱镜底部，单色光的波长越短，而越远离棱镜底部，单色光的波长越长。这种将白光分成各种颜色单色光的现象称为色散。利用色散将含有丰富单色谱线的光信息分解为各种单一波长的光谱信息以便分析发光体的化学成分，即进行光谱分析。因此，棱镜色散还是光谱分析的基础。
棱镜能够分光，但是分光效率较差，为了提高分光效率，可以将多个棱镜并列起来进行分光，光栅实质上就是每毫米几百个棱镜的集成，所以分光效率显著提高。 （2）LED的发光原理
光电技术中的光源已经逐渐被LED 发光二极管光源所替代。LED 发光二极管为PN 结在正向偏置下发光的特性。有些材料构成的PN 结在正向电场的作用下，电子与空穴在扩散过程中要产生复合。复合过程中电子从高能级的“导带”跌落至低能级的“价带”，电子在跌落过程中若以辐射的形式释放出多余的能量，则将产生发光或发辐射的现象。如图2.1-2所示，为注入式LED 能带结构，扩散运动中的电子从导带跌入到价带时以辐射的方式释放出多余的能量。它将发出峰值波长λm 的辐射
g
m E hc
=
λ （2.1-4） 式中，E g 为半导体材料的禁带宽度。
图2.1-3 亮度与电流密度的关系
目前，已有发各种“单色”光谱的发光二极管（LED ）。若在发蓝光的发光二极管上涂荧光物质，由于蓝光LED 的光谱能量很强，荧光物质将其转换成含有各种光谱成分的光谱集合，表现为发出复合波长的“白光”。常称其为白光发光二极管。
如图2.1-3所示，LED 发光二极管发出的光亮度L 与流过LED 的电流强度I 成正比。因此，可以通过控制电流来控制（或调整）发光二极管的亮度，即可以通过改变发光管的电流改变投射到探测器表面上的照度，这就是LED 光源具有的易调整性。利用它的易调特性很容易设计出电光调制器，光纤通讯技术中常用LED 的这个特性实现长距离的通讯。
另外，发光二极管属于半导体发光光源，它具有体积小、发光效率高、寿命长、发光强度易于调节等特点，被广泛应用于测量仪器与照明灯的光源。也被我们选为光电实验平台的光源。
（3）光度参数与辐射度参数
参见“光电技术”
、“光电传感器应用技术”等教材第1章的内容，光源发出的光或物体反射光的能量计算通常是用“通量”、“强度”、“出射度”和“亮度”等参数，而对于探测器而言，常用“照度”参数。测量探测器表面的照度是十分重要的问题，许多实际问题常需要通过对照度的测量来分析或计算其他参数。为此主要讨论照度参数。
辐照度或光照度均为单位探测器表面所接收的辐射通量或光通量。即
S E e
e φ=
（W/m 2） （2.1-5） 或 S
E v
v φ=
（lx ） （2.1-6）
式中S 为探测器的面积。上式也是通过测量照度来测量光源功率的公式。 （4）点光源照度与发光强度的关系实验
从所周知，各向同性的点光源发出的光所产生的照度与发光强度I v 成正比，与方向角的余弦（COS φ）成正比，与距离光源的距离平方(l 2 )成反比。既可由下式表示
2
cos l
I E v v φ
=
（lx ） （2.1-7） 4. 实验内容
① 棱镜对“白光”的分光特性； ② 光栅对“白光”的分光特性； ③ 比较两种分光元件的分光特性； ④ 掌握分光光谱的分布规律；
5. 实验步聚
1) 认识实验所用器件
从光电综合实验平台备件箱中取出如图2.1-4所示的分光棱镜与棱镜安装调整机构图。图中分光棱镜由支架固定后安装在转轴上，在松开锁紧螺钉后分光棱镜既可绕轴转动，以便观察到棱镜对光的折射与分光现象。
图2.1-6 光栅及其实验装置
图2.1-5棱镜分光实验结构图
图2.1-4 分光棱镜结构
分光实验装如图2.1-5所示，它由白光光源（图中为发白光的LED 远心照明光源）、可调宽度的狭缝、分光棱镜与像屏等部件构成。远心照明光源发出的光束经过狭缝成一束很窄的白光带，它通过分光棱镜，将对白光束中不同波长的光经棱镜折射后发生不同角度的“偏转”，因此，在像屏处出现像彩虹似的彩条，是棱镜分光的结果。
2）棱镜分光实验步骤
首先按着图2.1-5所示结构，先将远心照明光源安装固定到 光学台面上，将光源的电源线分别插入到平台的VCC V(+5)与
GND 上（注意其极性，红插头接VCC ）。然后合上实验平台的电源开关，远心照明光源将被点亮，光源发出一束白色平行光。在光路中插入可调宽度的狭缝，使通过狭缝形成窄条白光。再将分光棱镜装在狭缝的后面，使通过狭缝的窄带白光以一定的入射角度投射到分光棱镜的工作面上，调整（旋转）分光棱镜，改变白光的入射角，再移动像屏位置，观察窄条白光被分成彩色光带的现象，彩色条形光带从棱镜的另一个工作面发射出去。若像屏位置合适，在像屏上将观测到彩色条带。分析各种彩条带的颜色分布规律， 记录各色彩条的排列顺序。 3）光栅分光实验步骤
从光电实验平台备件箱中取出1200条/mm 的反射光栅及其夹持器，将光栅及其夹持器安装到磁性表座上，构成如图2.1-6所示实验装置。然后用光栅取代分光棱镜，适当调整光栅与窄带光束的位置，使光束以一定的角度入射到光栅上，再反射到像屏上，在像屏上获得按一定规律排列的彩色条带（既得到白光的光谱分布）。
比较它与棱镜分光的共同点与差异。如果在光栅与像屏之间安装一只50mm 焦距的凸透镜，将会在像屏上观察到彩条的分布规律将会发生何种变化？为什么？
显然，上述实验应该在暗室内进行，没有暗室条件无法观察到上述现象。
4）观测发光二极管经光栅分光后的光谱分布
如果将白色LED 光源换成发蓝光、绿光或发红光的光源，观察此时像屏上色带变化。分析并记录色条的颜色和位置的变化，说明位置变化的原因。通过该实验要充分认识LED 光源的光谱分布特性与光谱谱线位置与波长相关的概念，为学习光栅光谱仪器奠定基础。 5）测量LED 工作电流与发光照亮度的关系实验步骤
测量LED 发光二极管的工作电流与发光亮度的关系不但有助于学习掌握LED 的发光特性，而且为应用LED 光源进行各种光度测量意义重大，为此安排此项实验。
从实验平台备件箱中取出各种单色的LED 发光管与通用实验装置，把LED 发光二极管插入通用实验装置，构成如图2.1-7所示的LED 光源。再把如图2.1-8所示的照度计探测头与LED 光源相对安装再一起，在光学台上构成实验测量装置，可以用照度对LED 的发光特性进行实验。但是必须注意，照度的概念是探测表面光照特性的描述，它与距离LED 光源的
图2.1-7 LED 实验装置
图2.1-8 照度计探头
距离有关，因此，必须注意这一特性。将LED 的引线和电流表按着如图2.1-9所示的发光管发光特性实验电路。在测量电路中用50Ω固定
阻值电阻与1k Ω电位器相连接，便于调整
流过LED 发光管的电流I LED 。在发光二 极管的供电电路中串入数字，电流表测
量流过LED 的电流I LED 。平台上提供了自动切换量程的 数字照度计，可以直读出不同工作电流下LED 发出的光 照度。
打开实验平台的电源开关，在发光管未点亮时测出 暗背景照度E vb ；然后，通过串入发光二极管的1k Ω电 位器调节发光电流I LED ，记录不同发光电流I LED 下的光 照度E v ，将其填入表2.1-1；改变LED 与光电探测头间 的距离，再重复进行上述实验，分析数据变化的原因。 将LED 与光电探测头间的距离L 锁定，找出电流I LED 与照度间E v 的关系。
表2.1-1照度测量数据表
参数 1 2 3 4 5 6 7 I LED （mA ）
E v （lx ）
6）光照特性（发光强度测量）实验步骤
① 将如图2.1-7所示的LED 实验装置安装在GDS-Ⅳ型光电综合实验平台的导轨的一端（左端），并将其连线插入到左侧电源插孔中，使其发出稳定的光强；
② 将平台提供的照度计探头安装在右侧导轨上，将其连线插头插入中部插座内，与照度计连接，测量LED 发出的照度；
③ 测量出照度计探头与LED 光源之间的距离l ，然后将遮光罩扣在平台导轨上方，使外接环境光不能影响测量结果，测出此时的照度；
④ 重复实验步骤③ 测量3个位置（l
1、l
2、l 3）所对应的照度（E 1、E 2、E 3）值，由于照度计探头垂直于LED 的主光线，既COS φ=1，测量出3个已知距离下的照度值不难依据式（2.1-7）计算出光源的发光强度I V 值。
6. 关机与结束
① 所测的数据及实验结果（包括实验曲线）保存好，分析实验结果的合理性，如不合理，则应重新补作上述实验；若合理，可以进行关机；
② 将实验平台的电源关掉，再将所用的配件放回配件箱；
③ 将实验所用仪器收拾好，再请指导教师检查，批准后离开实验室。
12V
图2.1-9 LED 实验电路
实验2.2 光敏电阻伏安特性实验
1. 实验目的
通过本实验，认识并学习光敏电阻，掌握光敏电阻的基本工作原理，变换电路和它的光照特性和伏安特性等基本参数及其测量方法。达到会用光敏电阻器件进行光电检测方面应用课题的设计。
2. 实验仪器
①GDS-Ⅲ(或Ⅳ)型光电综合实验平台1台；
②LED光源1个；
③光敏电阻1个；
④通用光电器件实验装置2只
⑤通用磁性表座2只；
⑥光电器件支杆2只；
⑦连接线20条；
⑧40MHz示波器探头2条；
3. 实验原理
某些物质吸收了光子的能量后，产生本征吸收或杂质吸收，从而改变了物质电导率的现象称为物质的光电导效应。利用具有光电导效应的材料（如硅、锗等本征半导体与杂质半导体，硫化镉、硒化镉、氧化铅等）可以制成电导(或电阻)随入射光度量变化器件，称为光电导器件或光敏电阻。
当光敏电阻受到光的照射时，其材料的电导率发生变化，表现出阻值的变化。光照越强，它的电阻值越低。因此，可以通过一定的电路得到输出信号随光的变化而改变的电压或电流信号。测量信号电压或电流很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）将急剧变化，因此电路中电流将迅速增加。便可获得光敏电阻随光或时间变化的特性，即光敏电阻的特性参数。
通过本节实验，要求深入掌握《光电技术》第2章2.2节所讲授的关于光敏电阻光照特性、伏安特性和时间响应特性等内容。
实验中所涉及到的实验电路（变换电路）可到电子工业出版社2008年出版的《光电技术2版》第2章2.2节中查找。
4. 实验内容
① 光敏电阻暗电阻和亮电阻的测量；
② 光敏电阻光照特性测量；
③ 光敏电阻伏安特性测量；
5. 实验步骤
（1）认识光敏电阻元件
先从塑料配件箱中找到如图2.2-1所示的光敏电阻器件和如图2.2-2所示的半导体光电器件实验装置。
图2.2-1 光敏电阻器件
图2.2-2 半导体光电器件实验装置
图2.2-3 实验装置
图2.2-4 连线、插头与插座
图2.2-5 安装杆件
图2.2-6 光敏电阻实验电路
（2）构成实验装置
①将光敏电阻器件的电极
牢靠地插入实验装置主体的插
座插孔内，成为如图2.2-3所示
的装置。
②将遮光套拧到主体上完
成光敏电阻实验装置的安装；
③再将如图 2.2-4所示的
光敏电阻引出线与实验装置相
连接，即将连接线的插头插入实
验装置的插孔中，黑色引出线即
为黑螺钉一侧（负电极）插孔引出
电极，而红色插头为靠近“白螺钉”的电极插孔引出线。最后
再将遮光套拧好。
④ 可以将光电器件实验装置通过“固定螺丝”和如图
2.2-5所示的安装杆件安装固定到光学台面上。
显然，右侧小细杆插入到左侧粗杆中的，细杆上的M5螺
丝是拧到实验装置上的，再插入到粗杆内，用M8螺丝直接与
磁性表座相连，用磁性表座将光敏电阻实验装置固定在导磁的
光学台面上。
⑤安装实验用光源
从备件箱中找出LED发光二极管，并找出标有“LED光
源装置”字样与图2.2-2相似的装置，按安装光敏电阻类似的
方法将LED发光二极管安装成实验装置。同样，也用如图2.2-5
所示的杆件将其安装固定到光学台面上。
⑥将光源装置与光敏电阻实验装置相对安装在一起，使LED发出的光恰好被光敏电阻所接收，并能够排除外界杂光的干扰为最好。
（3）测量光敏电阻的暗电阻
①搭建实验电路
测量光敏电阻暗电阻的实验电路包括两部分的内容，测量
电路与发光电路。对于暗电阻的测量可以暂时不搭建发光电路，
而将光敏电阻实验装置的遮光防尘盖盖好。
图2.2-7 可调稳压电源
图2.2-8 插头的串接方法
先在光电综合实验平台的电子组装平台上按如图2.2-6所示测量实验电路图组装实验电路。具体搭建步骤如下：首先观察光电综合实验平台左下角部分，从中找到如图2.2-7所示的可调稳压电源部分，其上标有“可调”和“GND ”字样为可调稳压电源的“+”和“－”极，旁边的旋钮为调压端。顺时针旋转电压升高，实验前应该逆时针选到底，电压降低到最小值。然后分别用红黑两种颜色的连线将最左侧的数字电压表并联到“可调”与“GND ”端（当然用红色连线接电压表和可调的红色插孔），再用一颗红色连线将数字电压表的 红色插孔“+”与电流表的“+”连接起来，再将光敏电阻实验装置的红色插头插入到该数字
电流表的黑色插孔上，将光敏电阻实验装置的黑色插头插入数字电压表“－”（黑色）插孔上。完成图2.2-6所示测量电路的组装。
在组装过程中要用到如图2.2-8所示的交叉连接技术。即每个插头的后面都有一个插孔，为将两颗以上的插头连接起来。
另外在选用电流表时，光电综合实验平台右
侧提供了2块表头，它们没有共地关系，可以串接入电路，测量电流。使用时一定要注意他们的量程，不能超量程使用否则表不能显示出测量数据，而且也容易烧毁电流表，造成不可挽回的事故。
还要注意，在搭建电路的过程中一定要注意关断实验平台的电源，不要带电搭建，搭建完成后，要认真检查是否正确，正确以后，方可合上平台电源。
③ 测量光敏电阻的暗电阻
完成上述搭建工作后，检查无误先测量光敏电阻的暗电阻。测量时千万不要打开光敏电阻实验装置的遮光盖，使它处于暗室状态的时间很长，才能测出它的真实暗电阻。由于光敏电阻的惯性或前历效应的影响，会使暗电阻测量值有较长时间的变化，要理解这个变化是前历效应或惯性引起的，随时间的增长逐渐趋于稳定。
给光电综合实验平台上电前要设置数字电压表的量程，在确认调压旋钮逆时针旋到底后，可选第Ⅰ档量程，然后随数字表显示值得增加再换高量程。处于数字电压表将显示可调稳压电源的电压，数字电流表的量程只能选第Ⅰ档量程，它的量程为200μA 。在这个量程下显示的电流值为微安。即为流过光敏电阻的暗电流值。
由于光敏电阻的暗电阻很高，在实验电压较低时电流表读不出数据，随着加在光敏电阻上的电压增高，电流表逐渐有数字输出，此时开始记录电压值U bb 与电流值I d ，要注意光敏电阻的暗电流不要超过200μA 。
④ 整理实验数据
按着如图2.2-6所示的测量电路测出它的暗电流I d ，它与电源电压U bb 之比的倒数即为光敏电阻的暗电阻R d 。将所测得的电源电压U bb 值与电流I d 值分别填入表2.2-1，将计算出的暗电阻的阻值填入对应栏。
表2.2-1光敏电阻暗电阻的测量
测量次数
电源电压U bb （V ）
电流I d （μA ） 暗电阻R d （Ω） 测量公式
1
2 3
R d =U bb /I d
图2.2-11 LED 光源供电电路
图2.2-9 光敏电阻亮电阻实验装置
图2.2-10 GDS-Ⅳ上搭建的实验装置
（4）亮电阻的测量
如果已经将光敏电阻与LED 组装在一起，则只要点亮LED 即可进行亮电阻的测量。在GDS-Ⅲ 型光电综合实验平台上做亮电阻的测量装置如图 2.2-9所示，在GDS-Ⅳ型光电综合实验平台上做亮电阻
的实验装置如图2.2-10所示。测量电路依然如图2.2-6所示。当光敏电阻在一定的光照下（由LED 光源的电流值I LED 标定），测出流过光敏电阻的电流I P 与电源电压U bb （测量亮电阻时可以将电源电压调定到确定值，如12V ）之比的倒数为光敏电阻的亮电阻阻值R L 。
在测量亮电阻时必须将LED 光源的供电电路部分接好。具体连接方法如下： ① 从配件箱中取出适当颜色（例如蓝色） 的LED 发光管；
②将LED 的两个电极插入到LED 光源主体的插孔中。插入时要注意将稍长些的管脚插入靠近白色螺钉的插孔，短脚插入靠近黑螺钉的插孔；
③ 插好后将遮光套拧在主体上，然后将LED 光源与光敏电阻实验装置相对而放，使LED 发出的光直接照到光敏电阻上。
④ 将LED 光源装置的红色插头插到平台提供的+5V 电源（VCC ）插孔上，将其黑色插头插到50Ω电阻的一端，另一端与平台电子组装平台上的1k Ω电 位器中间头（滑动端）相连，然后用连线将1k Ω电位器的定端和GND 端相连，构成如图2.2-11
所示的供电电路。
电路连接好后，就可以开机实验，接通平台电源后，数字电压表将测出电源电压U bb 值、电流I P 值。当调整1k Ω电位器时，流过LED 发光管的电流I LED 由mA 表读出，它改变着入射到光敏电阻上的照度。将发光管的电流I LED 填入表2.2-2。
表2.2-2光敏电阻亮电阻的测量
测量次数
电源电压U bb （V ） 电流I LED （m A ）电流I p （μA ）
亮电阻R L （Ω）
测量公式
1 1
2 2 12
3 12
4 12
5 12
R L =U bb /I p
图2.2-12 直角坐标系
图 2.2-13 光电
平台软件图标
图2.2-15 示波器主界面
图2.2-14 伏安测试主界面
（5）测量光敏电阻的伏安特性
利用上述实验装置可以测量出光敏电阻的伏安特性，并能够画出其伏安特性曲线。实验过程可以采用如下步骤：①调整1kΩ电位
器，使mA的示值较低，然后逐渐增大电压
U bb，读出一系列电流I pi值，然后将这些值分
别在如图2.2-12所示直角坐标系上找到位置
点，将这些点连成线，该线即为光敏电阻的
伏安特性曲线。
（6）借助虚拟仪器测量光敏电阻的伏安特性
下面利用光电综合实验平台提供的硬件
资源，模拟示波、模拟伏安特性仪及其功能软件，直接对光敏电阻进行伏安特性的测量实验，在计算机界面上直接得到光敏电阻的伏安特性曲线。为此，我们需要首先熟悉光电综合实验平台的示波功能。
具体实验步骤如下：
①先从配件箱中取出两只示波笔（示波器探头）将示波笔的接地端接到GND，然后将两只探头分别通过2颗短连接线插到平台的阶梯波与锯齿波输出信号端；
②接通平台电源，启动平台内的计算机（按动“PC电源”按钮），
观察显示器，在界面上找到如图2.2-13所示图标的文件夹，双击之进入如
平台软件的主界面，在主界面中点击“伏安特性实验”选项，将弹出如
图2.2-14所示的伏安特性实验界面（图2，2-14为简略图）。界面的上方
表明了所能够完成的实验种类，“伏安特性实验”与“时间响应实验”。其中“伏安特性实验”已被选中，平台左侧的阶梯波和锯齿扫描波形均有效输出。再向下
看是参数设置框，伏安特性实验的参数主要有两项，分别是采样频
率（阶梯波与扫描锯齿波的工作频率）和发出锯齿波的级数选择；
时间响应实验主要参数是采样频率，例如现在的采样频率均为
250Hz，既锯齿波的重复频率为250Hz。当然，可以用鼠标点击“采
样频率”右侧的箭头进行更多的频率的选择。再下方为示波器通道
的选择界面。点击后出现通道选项，根据应用选择。再下是示波器
图2.2-17 光敏电阻实验电路
图2.2-16 显示的阶梯波与锯齿波
图2.2-18 示波器视窗下光敏电阻实验波形
功能键，点击它，将在主界面上弹出示波功能显示窗口如图2.2-15所示。利用示波功能可以观测实验电路各点的信号波形。
示波器功能主界面主要包括波形显示窗、通道选择项和操作按钮。若示波器探头已经接入信号（例如已经分别接入到“阶梯波”输出插孔和“锯齿波”输出插孔），并已经在主界面上选中“伏安特性实验”，这时再用鼠标点击“开始”，则在波形显示窗中将以红色和蓝色曲线显示出如图2.2-16所示的阶梯波与锯齿波的波形。
③ 下面组装光敏电阻伏安特性实验电路，组装前别忘了将平台
电源关掉，然后按着如图2.2-17所示的光敏电阻伏安特性实验电路组装，步骤如下：
先将LED 光源“+”极（红色插头）插入到+5V （VCC ）插孔，将黑插头插入三极管例如T1的集电极（c ）插孔（绿色）中，再用较长的连线将阶梯波输出连接到一只510Ω电阻的一个插孔中，用另外一条连线将这只510Ω电阻的另一插孔与T1的基极（b ）相连接，再取出一颗连线将三极管的发射极（e ）与一只51Ω的电阻串接后再与1k Ω电位器相串联，将电位器的中间滑动端接地。便完成了图2.2-17所 示电路的光源（左部）部分的连接。然后，连接图2.2-17右
面部分电路。将光敏电阻装置的红色连接插头直接插入标有锯齿波形的插孔中，将光敏电阻实验装置的黑线插入标有51k Ω（这里可以用固定电阻替换图2.2-17中的电位器R3）字样电阻的一个插孔中，将另一端用连接线与GND 连接起来。将1通道示波器表笔接到三极管的发射极，用来观察阶梯波和将阶梯光信息送入计算机；将2通道示波器表笔接到光敏电阻的黑色插头上，用来观察光敏电阻在锯齿波作用下的输出信号和将该信号送入计算机。接好后，检查搭建电路是否与图2.2-17相符，相符后可以将平台电源接通，再重新进入软件主界面，选择伏安特性实验选项，设置好采样频率后先用“示波器”观察输出信号波形是否与图2.2-18接近，接近后执行“停止”，使锯齿波与阶梯波停止变化，便于观察。在每一个锯齿波的作用下光源发出一定强度的光作用到光敏电阻上，使光敏电阻产生不同的电导率，它的输出信号将跟随变化。
④ 执行“返回”，更换采集方式。返回到主界面后，单击“数据采集”菜单，显示屏将显示出如图2.2-19 所示光敏电阻的伏安特性曲线。
图2.2-19 光敏电阻的伏安特性
由于光敏电阻属于具有光敏特性的电阻，因此它的伏安特性为斜率不同的斜直线，表明在不同光照下电阻的阻值不同。利用伏安特性曲线可以计算出光敏电阻的阻值。曲线的横坐标为电压（V），纵坐标为电流（mA）,显然其斜率为电阻量纲。
图2.3-1 弱辐射时间响应
实验2.3 光敏电阻时间响应特性实验
光敏电阻是半导体光电器件中时间响应特性最强（或惯性最大）的器件，掌握它的测量方法有利于正确应用这类器件，同时也为测量其他光电器件的时间响应奠定基础。
1. 实验目的
通过本实验，认识并学习光敏电阻，掌握光敏电阻的基本工作原理，变换电路和它的光照特性和伏安特性等基本参数及其测量方法。达到会用光敏电阻器件进行光电检测方面应用课题的设计。
2. 实验仪器
① GDS-Ⅲ(或Ⅳ)型光电综合实验平台1台； ② LED 光源1个； ③ 光敏电阻1个；
④ 通用光电器件实验装置2只； ⑤ 通用磁性表座2只； ⑥ 光电器件支杆2只； ⑦ 连接线20条；
⑧ 40MHz 示波器探头2条；
3. 时间响应特性测量原理
参考《光电技术第2版》第2章2.2节中光敏电阻时间响应特性的内容，掌握光敏电阻在弱辐射与强辐射条件下光敏电阻时间响应的不同。 (1) 弱辐射条件下的时间响应
设入射辐射如图2.2-10上方的方波所示光脉冲，其辐射通量Φe 表示为
???=0
,0)(e e Φt Φ （2.3-1）
光敏电阻的光电导率Δσ和光电流I e 随时间变化的规律为如图2.3-1下方所示的输出波
形，其变化规律为： Δσ =Δσ0（1-τ
t
e ?） （2.3-2）
I =I e0（1-τ
t
e ?） （2.3-3）
式中Δσ0与I e0分别为弱辐射作用下的光电导率和光电流
的稳态值。
显然，当t >>τr 时，Δσ =Δσ0，I e =I e0；当t =τr 时，Δσ =0.63Δσ0，I =0.63I e0；τr 定义为光敏电阻的上升时间常数，即光敏电阻的光电流上升到稳态值I Φe0的63%所需要的时间。 停止辐射时，入射辐射通量Φe 与时间的关系为
???=0
)(0,e e Φt Φ （2.3-4）
同样，可以推导出停止辐射情况下的光电导率和光电流随时间的变化规律
当 t =0
当 t >0 当 t =0
当 t >0
图2.3-2 强辐射时间响应
图2.3-3 时间响应测量电路
Δσ =Δσ0τt
e
? （2.3-5） I =I e0τ
t
e
? （2.3-6）
当t =τf 时，Δσ0下降到Δσ =0.37Δσ0，I e0下降到I =0.37I e0；当t >>τf 时，Δσ0与I e0均下降到0；可见，在辐射停止后，光敏电阻的光电流下降到稳态值的37%所需要的时间称为光敏电阻的下降时间常数，记为τf 。
显然，光敏电阻在弱辐射作用下的上升时间常数τr 与下降时间常数τf 近似相等。 （2）强辐射条件下的时间响应
如图2.3-2所示为较强的辐射通量Φe （图的上方）脉冲作用于光敏电阻时的输出波形（图的下方波形），无论对本征型还是杂质型的光敏电阻，光激发载流子的变化规律由式（2.3-1）表示。设入射辐射为方波脉冲 ??
?=0
0)(Φt Φe 00
≥=t t 当当 （2.3-7）
光敏电阻电导率σ的变化规律为
τ
σσt
tanh 0Δ=Δ （2.3-8）
其光电流的变化规律为
τ
t
I I tanh
0ΦΦΔ=Δ
显然，当t >>τ时，Δσ =Δσ0，I e =I e0；当t =τ时，Δσ =0.76Δσ0，I e =0. 76 I e 0。在强辐射入射时，光敏电阻的光电流上升到稳态值的67%所需要的时间τr 定义为强辐射作用下的上升时间常数。
当停止辐射时，由于光敏电阻体内的光生电子和光生电荷需要通过复合才能恢复到辐射作用前的稳定状态，而且随着复合的进行，光生载流子数密度在减小，复合几率在下降，所以，停止辐射的过渡过程要远远大于入射辐射的过程。停止辐射时光电导率和光电流的变化规律可表示为
τ
σσ/11
t +Δ=Δ （2.3-10）
4. 时间响应的测量实验步骤
① 常规测量方式
常规测量光敏电阻时间响应特性的方法是用示波器同步测量脉冲光源的发光脉冲与光敏电阻电路输出信号脉冲间的时间延迟。
常规测量方法的测量电路如图 2.3-3所示。由发光二极管（LED ）及其驱动电路提供快速开关的辐射光源，它将产生脉冲辐射（方波辐射）。在方波辐射的作用下，光敏电阻的阻值将发生变化，由偏置电阻R b 构成的变换电路将光敏电阻的阻值变化变成输出电压U o 的变化。观测光敏电阻变换电路输出信号
脉冲随入射辐射的时间变化规律，便可以测量出它的时间响应特性。
测量时，取U bb =12V 。用示波器测量输出信号U o 与入射辐射源的时间变化波形，从而测
（2.3-9）
图2.3-5 时间相应测量软件界面
得光敏电阻随入射辐射的变化规律（即时间响应）。
显然，图2.3-4中的电阻R e 值的大小控制着LED 发出光的强弱，改变R e 值，可获得不同的辐射通量Φe 作用下光敏电阻表现出的时间响应特性。因此，通过手动开关与R e 阻值的改变，便可以观测到如图2.3-4所示的光敏电阻在弱辐射与强辐射情况下的时间响应特性。实验中，要注意电阻R e 值的选择，电阻R e 值较大时，电流I e 较小，LED 发出的光很弱，光敏电阻处于微弱辐射作用的情况，而R e 值较小，I e 较大，入射到光敏电阻上的照度将使光敏电阻处于强辐射状态。
采用手动控制光源的开关，或将脉冲加到光源的信号控制端都能够得到开关方式快速变化的强、弱两种脉冲辐射，用示波器或其他测量手段都可以方便地观测到光敏电阻在弱、强两种辐射情况下的时间响应特性。
② 用平台自动测量方式
采用光电综合实验平台很容易测量光敏电阻的时间响应特性。实验步骤也应该包含搭建实验电路，调出“光电综合实验平台主界面”，并在主界面的菜单选项中选择“时间响应实验”菜单，然后，再从时间响应实验栏的“采样频率”选项中设置适当的频率，最后，采用两个示波探头CH 1与CH 2分别接在电阻R e 端测量方波输入脉冲和光敏电阻变换电路的输出信号U o 上，然后点击“采集数据”菜单，将弹出如图2.3-5所示的“时间相应测量结果的界面”，界面分为两部分，上部显示加在光敏电阻上的输入方波脉冲的波形，其横轴为时间坐标，显示以方波脉冲光作用到光敏电阻上，下部分为光敏电阻变化电路的输出信号，对比上下两部分波形，不难看出光敏电阻的时间响应特性。
从两个波形对应点的时间，例如上部方波脉冲上升时刻的时间（在界面上将鼠标放到上升沿点左键）可以测量出此刻的时间，然后，在下部找出对应时刻，看输出波形（将鼠标放到对应点后点击左键），观察它们之间的时间延迟关系。可以看出光敏电阻变换电路在较强
t /ms
1
2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 图2.3-4 光敏电阻的时间响应特性测量曲线
图2.3-6 弱辐射作用下光敏电阻的时间响应
辐射作用下，上升时间较短，而下降时间非常大。
通过调整LED 光源供电电路的电阻R e （三极管射极电阻）的阻值，阻值增大，流过LED 的电流减小。当减小电阻R e 时，流过发光管LED 的电流增大，使加到光敏电阻光敏面上照度增强，能够完成光敏电阻在强、弱两种辐射作用下时间响应特性的测量实验。如图 2.3-5所示波形显然是强辐射作用下时间响应的情况，它具有强辐射的特征，输出信号的上升时间很短而下降时间拖得很长。
光敏电阻时间响应测量的另一种方法是用示波功能来完成的，用示波输入端CH 1与CH 2分别接到输入U i 与输出U o 上，然后执行主界面的“示波器”菜单，用示波器能够在一个屏上观测时间响应特性曲线。
改变R e 的阻值，使提供给LED 的电流降低而发出很微弱的光脉冲，在微弱光脉冲的作用下光敏电阻表现出如图2.3-6所示的弱辐射作用下的时间响应特性。
点击鼠标右键，界面上会弹出测量坐标线，用其可以观测或测量出光敏电阻的上升时间常数τr 与下降时间常数τf 。
上述两种测量时间响应的方法都可以用来观测其他光电传感器的时间响应特性。
5. 关机与结束
① 将所测的数据及实验结果（包括实验曲线）保存好，分析实验结果的合理性，如不合理，则要重新补作上述实验；若合理，可以进行关机；
② 将实验平台的电源关掉，再将所用的配件放回配件箱；
③ 将实验所用仪器收拾好后，请指导教师检查，批准后离开实验室。
实验2.4 光敏电阻的变换电路
1. 实验目的
光敏电阻的变换电路是学习光敏电阻，应用光敏电阻进行光电测量与光电控制的核心问题。通过光敏电阻变换电路的实验，学习光敏电阻基本变换电路的类型及其特性；重点掌握光敏电阻的恒压偏置电路与恒流偏置电路的组成及其特性。通过该实验，掌握在应用光敏电阻进行光电检测与控制时怎样正确选择变换电路的问题。
2. 实验仪器
①GDS-Ⅲ(或Ⅳ)型光电综合实验平台1台；
②LED光源1个；
③光敏电阻1个；
④通用光电器件实验装置2只
⑤通用磁性表座2只；
⑥光电器件支杆2只；
⑦连接线20条；
⑧40MHz示波器探头2条；
3. 实验内容
①组装光敏电阻的恒流偏置电路，测量光敏电阻恒流偏置电路的电压灵敏度，分析电压灵敏度与电路中的哪个器件关系密切。
②组装光敏电阻的恒压偏置电路，测量光敏电阻恒压偏置电路的电压灵敏度，分析电压灵敏度与电路中的哪些器件关系密切。
4.实验步骤
（1）安装照明光源
①先从光电实验平台的配件箱中取出LED照明光源，并将其安装在实验平台的光学台面上；再取出光敏电阻器并将其插入通用光电器件实验装置，将其与LED光源相对安装成如图2.2-9所示结构（等高，并离开一定的距离）。
②将LED照明光源的连线中的红色插头插入+5V（VCC）插孔，用连线将电流表的黑色插座和100Ω电阻的一个插座相连接，用连线将100Ω电阻的另一端插座和1kΩ电位器的插座相连接，再用连线将1kΩ电位器与GND相连。完成LED光源电路的搭建。
合上光电实验平台的电源开关，数字电流表将测量出流过LED光源的电流，调节电位器，观察电流表的示值，注意不要超过20mA。
（2）对照明光源进行标定
取出数字照度计置的探头，并将其连线插入平台照度计下面的插座内，将照度计探头与LED光源相对安装在一起，调整1kΩ电位器的旋钮，读出并记录流过LED发光管的电流I f 值，测出光敏电阻光敏面的照度E v，再改变I f，再测照度E v，得到LED光源的电流与发光的一组数据，从中能够分析出LED的发光特性。
（3）组装光敏电阻的恒流偏置电路
用连接线将光敏电阻与三极管等器件按如图2.4-1所示接成恒流偏置变换电路。电路参
图2.4-1 恒流偏置电路
图2.4-2 恒压偏置电路
数选取的原则有两条：
① 流过稳压二极管的电流应该满足稳压二极管稳定工作的条件，即
mA 5b
w
bb w =?≥
R VD U I （2.4-1）
流过稳压管的电流大于5mA ，稳压管两端的电压便保持稳定。如果没有稳压二极管，可以将两个二极管串接起来替代稳压管，注意，这时它们的正向压降为1.4V 。
② 满足三极管的线性工作条件
必须使三极管工作在线性放大区，只有在线性放大区三极管的发射极电流才近似等于集电极电流，光敏电阻才能处于恒流偏置的状态。因此，应使三极管的集-射结电压U ce 大于饱和压降U ces ，即
V 5.0)(p c bb ce ≥+?=e R R I U U （2.4-2） 其中，R b 为稳压二极管提供稳定工作电流的电阻，阻值应满足式（2.3-1）；R e 为光敏电阻R p 提供偏置电流的控制电阻，在三极管处于放大工作状态下，光敏电阻的电流近似为
e
ce
b e R V U I I
c ?=
≈ （2.4-3） 其值的大小应该满足恒流偏置电路中三极管VT 处于放大工作状态的要求。U bb 可以选用+12V 电源。
（4）恒流偏置电路电压灵敏度的测量
首先用数字电压表测量三极管基极电位是否稳定，应该为所选稳压二极管的稳定电压值U w ，满足要求后，检测三极管的U ce 是否满足在线性区工作的要求。都满足后，调整光源的照度E v ，测量输出电压U o ，并将其记录下来，获得一组E v —U o 数据。因此，可以计算出恒流偏置电路的电压灵敏度S v
v1
v2o1
o2v E E U U S ??=
（2.4-4）
分析测量结果，说明S v 非线性的原因。 （5）组装光敏电阻的恒压偏置电路
用连接线将光敏电阻按如图2.4-2所示的电路接成恒压偏置的变换电路。电路参数可以自己选定，不同的参数会有不同的结果。但是，参数选取的原则是
① 应该满足稳压二极管稳定工作的条件，即
mA 5b
w
bb w =?≥
R VD U I （2.4-5）
流过稳压管的电流大于5mA ，稳压管两端的电压便保持稳定。 ② 必须使三极管工作在线性放大区，只有在线性放大区三极管的发射极电流才近似等于集电极电流，处于恒压偏置的光敏 电阻的电流才等于集电极电流，输出电压U o 才可以近似为
)(p p bb o c R R I U U +?= （2.4-6）
图2.4-3 恒流偏置电路时间响应的测量电路图
（6）恒压偏置电路电压灵敏度的测量
首先测量三极管的基极电位是否为所选稳压二极管的稳定电压值U w ，满足要求后，检测三极管的U ce 是否满足在线性区工作的要求。都满足后，调整光源的照度E v ，测量输出电压U o ，并将其记录下来，获得一组E v —U o 数据。因此，可以计算出恒压偏置电路的电压灵敏度S v
v1
v2o1
o2v E E U U S ??=
（2.4-7）
分析测量结果，说明S v 非线性的原因，改变电阻R c ，与R b 值，观察灵敏度的变化。分析原因。
（7）恒流偏置电路时间响应的测量
利用实验平台的示波功能可以对光敏电阻的恒流偏置电路、恒压偏置电路的时间响应进行自动测量。测量电路如图2.4-3所示，测量时用SH 1探头测量LED 发光二极管供电电路的输入脉冲波形，即将CH 1探头接到发光电路的信号输入端，用CH 2接恒流偏置电路的输出电压U o 端。用虚拟示波器观测光敏电阻恒流偏置情况下的时间响应特性。
时间响应测量的具体步骤如实验二中所述的用仪器进行时间响应自动测量的方式进行。比较LED 输入脉冲信号的波形与输出电压U o 的波形便可以观测到恒流偏置电路的时间响应特性。通过调整R LED 的阻值调整流过LED 的电流分别实现对弱辐射与强辐射两种状态下光敏电阻时间响应特性的测量。用同样的方法还可以测量恒压偏置电路下光敏电阻的时间响应特性。
5. 关机与结束
1、将所测的数据及实验结果（包括实验曲线）保存好，分析实验结果的合理性，如不合理，则应重新补作上述实验；若合理，便将计算机电源关掉，再关其他有关电源；
2、最后关掉实验平台的电源，再将所用的配件放回配件箱；
3、收拾好实验所用仪器后，请指导教师检查所作实验，批准后离开实验室。
实验2.5 光电二极管的特性参数及其测量
1. 实验目的
硅光电二极管是最基本的光生伏特器件，掌握了光电二极管的基本特性参数及其测量方法对学习其他光伏器件十分有利。通过该实验，要熟悉光电二极管的光电灵敏度、时间响应、光谱响应等特性。
2. 实验仪器
① GDS-Ⅲ(或Ⅳ)型光电综合实验平台1台； ② LED 光源1个； ③ 光电二极管1只；
④ 通用光电器件实验装置2只； ⑤ 通用磁性表座2只； ⑥ 光电器件支杆2只； ⑦ 连接线20条；
⑧ 40MHz 示波器探头2条；
3. 基本原理
光电二极管是典型的光生伏特器件，它只有一个PN 结。参考“光电技术”第3章3.1节的内容，光电二极管的全电流方程为
I =???????1kT qU D e I λαλη,e )1(Φe hc
q d ??? （2.5-1） 式中前一项称为扩散电流，也称为暗电流，用I d 表示；后一项为光生电流，常用I P 表示。显然，扩散电流I d 与加在光电二极管上的偏置电压U 有关，当U =0时，扩散电流为0。扩散电流I d 与偏置电压U 的关系为
??
?????=1kT qU
D d e I I （2.5-2） 式中，I D 为PN 结的反向漏电流，与材料中的杂质浓度有关；q 为电子电荷量，k 为波尔兹曼常数，T 为环境的绝对温度。显然，式（2.5-2）描述了光电二极管的扩散电流与普通二极管没有什么区别。
而与入射辐射有关的电流I p 为 λe,p )1(Φe hc
q I d αλ
η???
= （2.5-3） 式中， h 为普朗克常数，α为硅材料的吸收系数，d 为光电二极管在光行进方向上的厚度，λ为入射光的波长。显然，对单色辐射来讲，当光电二极管确定后，上述参数均为常数。
因此，结论为光电二极管的光电流随入射辐射通量Φe ，λ线性变化，式中的负号表明光生电流的方向与扩散电流的方向相反。
4. 实验内容
1、 光电二极管光照灵敏度的测量
2、 光电二极管伏安特性的测量
3、 光电二极管时间响应特性的测量
长春理工大学 光电信息综合实验一实验总结 姓名：__________ 学号：S1******* 指导教师：__________ 专业：信息与通信工程 学院：电子信息工程 2016年5月20号
实验一：光电基础知识实验 1、实验目的 通过实验使学生对光源，光源分光原理，光的不同波长等基本概念有具体认识。 2、实验原理 本实验我们分别用了普通光源和激光光源两种。普通光源光谱为连续光谱，激光光源是半导体激光器。在实验中我们利用分光三棱镜可以得到红橙黄绿青蓝紫等多种波长的光辐射。激光光源发射出来的是波长为630纳米的红色光。 3、实验分析 为了找到光谱需要调节棱镜，不同的面对准光源找出光谱，棱镜的不同面对准光源产生的光谱清晰度不同，想要清晰的光谱就需要通过调节棱镜获得。 实验二：光敏电阻实验 1、实验目的 了解光敏电阻的光照特性，光谱特性和伏安特性等基本特性。 2、实验原理 在光线的作用下，电子吸收光子的能量从键和状态过渡到自由状态，弓I起电导率的变化，这种现象称为光电导效应。光电导效应是半导体材料的一种体效应。光照越强，器件自身的电阻越小。光敏电阻无极性，其工作特性与入射光光强，波长和外加电压有关。 3、实验结果
当光敏电阻的工作电压（Vcc）为+5V时，通过实验我们看出来改变光照度的值，光源的电流值是发生变化的。光照度增加电流值也是增加的。测得实验数据如表2-1 : 表光敏电阻光照特性实验数据 得到的光敏电阻光照特性实验曲线: 光敏电阻伏安特性实验数据 型号：G5528 电压 （U） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 照度 （Lx） 50 电流 （mA 0 0.05 0 .11 0. 17 0.2 4 0.29 0.35 0 .42 0. 48 0.5 4 0.6 100 电流 （mA 0 0.09 0 .19 0.： 28 0.3 8 0.48 0.58 0 .67 0. 77 0.8 7 0.95 150 电流 （mA 0 0.12 0 .24 0.： 37 0.4 9 0.62 0.74 0 |.87 0. 98 1.1 2 1.19 表2-2光敏电阻伏安特性实验数据 光敏电阻光照 特 光照度 （Lx） 20 40 60 80 电流mA 0.37 0.52 0.68 0.78 寺性实验数据 100 120 140 160 180 0.88 1.00 1.07 1.18 1.24
《光电材料与器件》实验指导书 何宁编 桂林电子科技大学信息与通信学院 2008年12月
实验一光电池及LED光源特性测试 一．实验目的 1 理解光电池的光电转换机理及主要特性参数。 2 理解LED光源的电光转换机理、驱动方式及主要特性参数。 3 掌握两种器件的应用及参数的测试方法。 二．实验内容 1 测量光电池的开路电压、短路电流和伏安特性。 2 测量LED光源的驱动特性及电光转换效率。 三．实验原理 光电池是由一个面积较大的PN结构成，它是一种直接将光能转换成电能的光电器件，这种器件是利用光生伏特效应，当光线照射到P-N结上时，就会在P-N结两端出现电动势（P区为正；N区为负），若负载接入PN结两端，光电池就有功率输出。光电池对不同的波长的光反映的灵敏度是不同的，按制作材料不同可分为硅光电池和硒光电池，光谱特性如图1所示。 图1 光谱特性图2 光电特性 图1中硅光电池的光谱响应范围是波长4000?——12000?，在波长为8000?时达到峰值，而硒光电池的峰值出现在5000 ?左右，波长的范围是3800——7500?，1埃=0.1nm。 图2中硅光电池的开路电压与光照是一种非线性关系，当光照强度在200勒克斯时就趋向饱和。而短路电流在很大的范围内与光照成线型关系，因此使用光电池作为测量元件使用时，应该把它当成电流源的形式来研究，因为短路电流与光强是线性的，处理起来比较方便，而不要当成电压源使用。需要说明的是这里说的短路电流与开路电压与平时意义上不同，它是指外负载电阻相对与内阻非常小时候的电流值，以及外负载很大时的端电压。实验时外负载电阻<15Ω时，就认为是短路电流，而>5.0K时，就认为是开路电压。经实验证明外负载越小线性度越好。 不同颜色的光有不同的波长，因此光电池的光照频率也不同，光电池的频率特性是指输出电流随调制光的频率变化的关系，图3分别表示硅光电池与硒光电池的频率响应曲线，可见硅光电池有较好的频率特性，而硒光电池则较差。太阳能辐射能量主要集中在1.3-32um的波长范围，表面温度近6000K的太阳能辐射出的能量95%以上的部分分布在波长小于2um的光谱范围。而对于温度为几百K的物体其辐
上海杉达学院 商务流程综合实训总结 单位名称：微科电子有限公司（加盖公章）姓名：陈恩娜 学院：胜祥商学院 专业：国际经济与贸易 班级： f130219 时间： 2016.11.14
工作总结历时10天的跨专业实训圆满落幕，作为国贸专业的我们参加了企业经营的模拟实训，通过这几天的实训，我也算是了解到了企业经营的基本流程和一般模式。前三天，我们基本在忙碌企业创立的事情。我们首先要做的是公司注册登记。公司注册流程共包括名称预先登记、设立登记申请书、准备申请材料、银行开户入资、验资、前置审批、报送申请材料、工商审批发照、刻制公章、开设银行帐户、办理各项登记、股东入资证明、企业机构代码、企业税务登记、企业劳动备案、社会保险登记、企业统计备案、特殊行业备案18类。我们实训时规定了公司类型为制造型企业，开始注册资金为500万元。在实训中，我们注册的公司为微科电子有限公司，地址位于上海市陆家嘴，股东为3人。申请表提交上去后，我们得到了审批，就开始了下面的企业经营规划。我们企业经营过程共分为九个相互联系又相互独立的部门。这十个部门分别为总经办、人力资源部门、物流部门、质检部门、行政部门、营销部门、生产部门、财务部门、采购部门。总经办为CEO代理，也就是我们常说的总经理，其他分别为营销总监、生产总监、物流总监、采购总监、财务总监、采购经理、人事经理、行政主管、质检经理。这九个职位分别为十一个同学完成，我作为采购部经理也参与其中。采购部的岗位职责可归纳为：依照公司生产需要及物资采购计划，全面负责公司的物料采购和供应工作；对初次进行合作的供应商进行调查了解，根据实际掌握的资料与信息做出相应的评价判定。对于符合公司要求的，方可与之开展业务往来与合作；采购工作的开展应当做到精打细算，尽力降低公司的采购成本，避免出现浪费公司资金的情况；负责对所有与公司有业务往来的供应商或供货企业进行定期的资质评价并给出明确的评价等级。针对不同的评价等级给出相应的处理意见；完成公司领导布置的其它各项工作。各岗位要各司其职，填写经营流程表，有序的完成一年的经营。
光电阴极实验报告 院系：电子工程与光电技术学院 专业：真空电子技术 班级： 09046201 姓名：李子龙（0904620114） 唐少拓（0904620119） 张伦（0904620124） 完成时间： 2013.1.10 指导老师：张俊举
实验一 光电阴极光谱响应测试 1. 实验目的 通过本实验，了解光电阴极工作原理，掌握相关实验器件的使用方式，学会测试光电阴极的光谱响应 实验原理 光电阴极的光谱响应，或者光谱响应特性，是阴极的光谱灵敏度随入射光谱的分布。具体来说，若照射到阴极面上的单色入射光的辐射功率为()λW ，阴极产生的光电流为()λI ，则阴极的光谱灵敏度为 将阴极对应入射光谱中每一单色光的光谱灵敏度连成一条曲线，便得到了光谱响应曲线。 本实验采用图2所示的实验装置，实验基本框图如图1。用单色仪对光源辐射进行分光，用光电阴极测量单色光，得到输出电流()λI ，根据表标定的光功率用公式) () ()(λλλW I S = 计算后得到光电阴极的光谱响应度，最后画出光谱响应曲线。 图1 光电阴极光谱响应度测试装置 2. 实验仪器简介 1. 由光源（氙灯、氘灯和溴钨灯） 2. 电源 3. 光栅单色仪 4. 光电流计 5. 工控机等组成
实验器件及其相关： a)光源 在进行光谱响应测试时，首先要选取合适的辐射源。本测试辐射源选用GY-9型氢氘灯（GY-10高压球形氙灯）和GY-1型溴钨灯，以获得相应范围的单色光，通过组合使用，能够在200～1600nm范围内有合适的光功率。实物如图3.1所示： 图2 测试所需光源及其电源外形图 氘灯/氙灯用来产生近紫外光谱，溴钨灯则产生可见及近红外范围内的光谱，测试时，根据测试要求选用其中的一种或几种。 b)光栅单色仪 光栅单色仪的作用是将复色光色散，从而得到光谱范围内的单色光，其突出的优点是波段范围宽广，在全波段色散均匀，单色光的波长可以达到非常精确的程度。本测试实验所采用的是北京赛凡光电公司的71SW301型光栅单色仪。实物如图3所示：
《光电子技术实验》指导书 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院 2010年12月 实验规则及注意事项 由于本实验课所用设备属于高技术实验系统，许多组件价格昂贵，易于损坏，所以实验者在做实验前应该充分复习实验大纲上的内容，实验者在做实验时应注意以下几点事项： 1．操作光纤时应注意不能用力拉扯光纤，不能随意弯曲光纤。实验时不要用手碰动与实验无关的光纤部分。 2．实验调节电流时注意不要使工作电流超过限额。电流过大有可能损坏光源和光探测器以及其它有源器件。 3．不能直视光纤、激光器出射的光束！ 4．调节光学微调架时要小心、轻力，严禁强力搬拧光学微调架。 目录 实验1：光源与光纤耦合调整及光纤损耗特性测量实验 (4) 实验2：光纤温度传感系统特性实验 (8) 实验一.光源与光纤耦合调整及光纤损耗特性测量实验 一．实验目的 （1）了解提高光源与光纤耦合效率的原理及方法。重点掌握光路调整及光纤处理的基本方法。
（2） 了解光纤损耗的定义，掌握光纤衰减的测试方法。 二． 实验原理 1． 光源与光纤耦合调整实验原理 （1） 直接耦合：这种方法将光纤的端面直接靠近光源的发光面，为了保证耦合 的效率，光纤的端面必须经过特殊处理，而且光纤端面与光源发光面的距离要尽可能的近。光源的发光面不应该大于纤芯的横截面面积，这是为了避免较大的耦合损耗。通常带尾纤的光源都使用这种耦合方式。这种耦合方法对光源耦合封装工艺技术要求较高。 （2） 使用透镜耦合：具体方法描述如下——将光源发出的光通过透镜聚焦到光 纤的纤芯上，可以使光源与光纤的耦合效率提高。具体原理见图1。 五维调节架五维调节架 图1.透镜耦合 （3） 利用五维调节架对光纤入端及出端进行位置调整，使输出功率达到最大。 （4） 耦合效率的计算（适合所有的耦合方法）： 2 1P P ≡η 其中P 1为输出功率，P 2为输入功率。 2． 光纤损耗特性测量实验 光纤衰减是光纤中光功率减少量的一种度量，它取决于光纤的工作波长类型和长度，并受测量条件的影响。
实验一有机发光器件（OLED）参数测量 一、实验目的： 1.了解有机发光显示器件的工作原理及相关特性； 2.掌握OLED性能参数的测量方法； 二、实验原理简介： 1979年，柯达公司华裔科学家邓青云（Dr. C. W. Tang）博士发现黑暗中的有机蓄电池在发光，对有机发光器件的研究由此开始，邓博士被誉为OLED之父。 OLED (Organic Light Emitting Display，中文名有机发光显示器）是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。OLED用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到，金属电极膜同时也起了反射层的作用。 图1：OLED结构示意图 与LCD相比，OLED具有主动发光，无视角问题，重量轻，厚度小，高亮度，高发光效率，发光材料丰富，易实现彩色显示，响应速度快，动态画面质量高，使用温度范围广，可实现柔软显示，工艺简单，成本低，抗震能力强等一系列的优点。 如果一个有机层用两个不同的有机层来代替，就可以取得更好的效果：当正极的边界层供应载流子时，负极一侧非常适合输送电子，载流子在两个有机层中间通过时，会受到阻隔，直至会出现反方向运动的载流子，这样，效率就明显提高了。很薄的边界层重新结合后，产生细小的亮点，就能发光。如果有三个有机层，分别用于输送电子、输送载流子和发光，效率就会更高。
为提高电子的注入效率，OLED阴极材料的功函数需尽可能的低，功函数越低，发光亮度越高，使用寿命越长。可以使用Ag 、Al 、Li 、Mg 、Ca 、In等单层金属阴极，也可以将性质活泼的低功函数金属和化学性能较稳定的高功函数金属一起蒸发形成合金阴极。如Mg: Ag（10: 1），Li:Al (0.6%Li)，功函数分别为3.7eV和3.2eV，合金阴极可以提高器件的量子效率和稳定性，同时能在有机膜上形成稳定坚固的金属薄膜。此外还有层状阴极和掺杂复合型电极。层状阴极由一层极薄的绝缘材料如LiF, Li2O，MgO，Al2O3等和外面一层较厚的Al组成，其电子注入性能较纯Al电极高，可得到更高的发光效率和更好的I-V特性曲线。掺杂复合型电极将掺杂有低功函数金属的有机层夹在阴极和有机发光层之间，可大大改善器件性能，其典型器件是ITO/NPD/AlQ/AlQ（Li）/Al，最大亮度可达30000Cd/m2，如无掺Li层器件，亮度为3400Cd/m2。 为提高空穴的注入效率，要求阳极的功函数尽可能高。作为显示器件还要求阳极透明，一般采用的有Au、透明导电聚合物（如聚苯胺）和ITO导电玻璃，常用ITO玻璃。 载流子输送层主要是空穴输送材料（HTM）和电子输运材料(ETM)。空穴输送材料（HTM）需要有高的热稳定性，与阳极形成小的势垒，能真空蒸镀形成无针孔薄膜。最常用的HTM均为芳香多胺类化合物，主要是三芳胺衍生物。TPD：N，N′-双（3-甲基苯基）-N，N′-二苯基-1，1′-二苯基-4，4′-二胺NPD: N，N′-双（1-奈基）-N，N′-二苯基-1，1′-二苯基-4，4′-二胺。电子输运材料(ETM)要求有适当的电子输运能力，有好的成膜性和稳定性。ETM一般采用具有大的共扼平面的芳香族化合物如8-羟基喹啉铝（AlQ），1，2，4一三唑衍生物（1，2， 4-Triazoles，TAZ）,PBD，Beq2，DPVBi等，它们同时又是好的发光材料。 OLED的发光材料应满足下列条件： 1）高量子效率的荧光特性，荧光光谱主要分布400-700nm可见光区域。 2）良好的半导体特性，即具有高的导电率，能传导电子或空穴或两者兼有。 3）好的成膜性，在几十纳米的薄层中不产生针孔。 4）良好的热稳定性。 按化合物的分子结构，有机发光材料一般分为两大类： 1) 高分子聚合物，分子量10000-100000，通常是导电共轭聚合物或半导体共轭聚合物，可用旋涂方法成膜，制作简单，成本低，但其纯度不易提高，在耐久性，亮度和颜色方面比小分子有机化合物差。 2) 小分子有机化合物，分子量为500-2000，能用真空蒸镀方法成膜，按分子结构又分为两类：有机小分子化合物和配合物。 有机小分子发光材料主要为有机染料，具有化学修饰性强，选择范围广，易于提纯，量子效率高，可产生红、绿、蓝、黄等各种颜色发射峰等优点，但大多数有机染料在固态时存在浓度淬灭等问题，导致发射峰变宽或红移，所以一般将它们以低浓度方式掺杂在具有某种载流子性质的主体中，主体材料通常与ETM和HTM层采用相同的材料。掺杂的有机染料，应满足以下条件： a. 具有高的荧光量子效率 b. 染料的吸收光谱与主体的发射光谱有好的重叠，即主体与染料能量适配，从主体到染料能有效地能量传递； c. 红绿兰色的发射峰尽可能窄，以获得好的色纯；
大学物理实验报告 学生：黄晨学号：5502211059 专业班级：应用物理学111班班级编号：S008实验时间：13时00 分第3周星期三座位号：07 教师编号：T003成绩： 光电效应 一、实验目的 1、研究光电管的伏安特性及光电特性；验证光电效应第一定律； 2、了解光电效应的规律，加深对光的量子性的理解； 3、验证爱因斯坦方程，并测定普朗克常量。 二、实验仪器 普朗克常量测定仪 三、实验原理 当一定频率的光照射到某些金属表面上时，有电子从金属表面逸出，这种现象称为光电效应，从金属表面逸出的电子叫光电子。实验示意图如下 图中A,K组成抽成真空的光电管，A为阳极，K为阴极。当一定频率v的光射到金属材料做成的阴极K上，就有光电子逸出
金属。若在A、K两端加上电压后光电子将由K定向的运动到A，在回路中形成电流I。 当金属中的电子吸收一个频率为v的光子时，便会获得这个光子的全部能量，如果这些能量大于电子摆脱金属表面的溢出功W，电子就会从金属中溢出。按照能量守恒原理有 大学物理实验报告 学生：黄晨学号：5502211059 专业班级：应用物理111 班级编号：S008实验时间：13 时00分第03周星期三座位号：07 教师编号：T003成绩：此式称为爱因斯坦方程，式中h为普朗克常数，v为入射光频。v存在截止频率，是的吸收的光子的能量恰好用于抵消电子逸出功而没有多余的动能，只有当入射光的频率大于截止频率时，才能产生光电流。不同金属有不同逸出功，就有不同的截止频率。 1、光电效应的基本实验规律 （1）伏安特性曲线 当光强一定时，光电流随着极间电压的增大而增大，并趋于一个饱和值。 （2）遏制电压及普朗克常数的测量
《光电技术》课程是光电信息科学与工程类专业(包括光信息科学与技术、电子信息科学与技术、电子科学与技术、信息工程、测控技术与仪器、光电信息工程和应用物理学)的专业基础必修课。是一门以光电子学为基础，将光学技术、现代微电子技术、精密机械及计算机技术紧密结合，成为获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。对培养光电信息科学与工程类人才的基本工程技术能力非常重要。 它将电子学中的许多基本概念与技术移植到光频段，解决光电信息系统中的工程技术问题。这一先进技术使人类能更有效地扩展自身的视觉能力，使视觉的长波延伸到亚毫米波，短波延伸紫外、X射线、射线，乃至高能粒子，并可在飞秒级记录超快现象的变化过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用，以此为支撑的光电子产业是当今世界争相发展的支柱产业，是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。光电技术迅速发展，半导体激光器、上千万像素的CCD与CMOS固体图像传感器、PIN与APD光电二级管及液晶显示等在工业与民用领域随处可见，热成像技术也已广泛应用于军事和工业领域。光电技术不断渗透到国民经济的各个方面，成为信息社会的支撑技术之一。该课程以基本物理理论为基础，讲解光电器件的工作原理及特性，使学生掌握应用这些光电器件的方法。在光电变换与信号处理中，以光电器件的应用为主导，课堂讲解与辅助作业相结合的形式，引导学生应用光电器件来解决光电变换与信号处理问题，使学生能够把握光电技术的总体框架，有兴趣、有信心地投入到创新活动实践中，培养学生独立思考的习惯和解决实际工程问题的能力。 在教育部高等学校光电信息科学与工程类专业指导性专业规范中，《光电技术与实验》是该类专业的专业基础必修课。因此，我校光信息科学与技术、电子信息科学与技术及电子科学与技术等专业自2000年起开设了《光电技术》课程并延续至今。我院的光信息科学与技术、电子信息科学与技术两个专业都开设了光电技术课程，内容主要是光电器件和红外，但在理论深度和范围上有所区别，光信息科学与技术专业由于开设了光学、半导体光电子学等课程，有良好的基础，因为课程的理论深度更深，涉及的光电技术领域也更广。此外，对于光信科和电信科两个专业，讲授内容方面各有侧重，对光信息专业，在光电器件方面讲授的内容多一些。 为适应新世纪人才培养，2004年学校对本科教学计划进行了较大的调整，为了适应新的改革形势，保证教学质量，我院将光电信息科学类课程整合作为一个重要教研项目进行立项研究，这次调整强调了光电技术课程的重要性，在“厚基础、宽口径”的培养战略指导下，搭建起以光电技术为核心的光信息平台，作为光信息科学与技术专业的专业必修课。光电技术课程理论课学时调整到40学时，实验部分单独设课，加强到24学时，强化了综合实验的内容，强调基本技能训练和学生综合能力的培养，并使学生的创新意识和动手能力得到训练和加强。同时为适应课程的改革需要，光电技术课程组自编了《光电信息技术实验》和《光电技术》部分讲义，实验教材中突出了与信息学科相关的光电技术知识以及光电器件在信息技术中的应用知识。目前光电信息技术实验作为开放性实验面向全校供相关专业选修。 近10年来，伴随着专业建设和发展，光电技术课程已发展成为拥有一支素质良好、勇于创新的教师队伍，先进的教学体系、教学方法和教学手段的重要基础课程，光电技术课程建设和发展将为培养面向二十一世纪的新型复合型人才做出更大的贡献。
宁波职业技术学院 外贸实务 II - 提高 实训报告 指导老师：江彬 班级：国贸3141 学生姓名：肖思洁 学号： 1426263133 日期： 2016-04-25
课程名称：外贸实务II-提高
1 实训目的及要求 1．1 1．2 2 实训内容及步骤（包含简要的实训步骤流程） 2．1 本人所扮演的角色 2．2 贸易资料及实训步骤 2．2．1 2．2．2 2．2．3 2．2．4 3 实训结果（包括实训项目的完成情况，代表性邮件，单据，程序或图表、结论陈述、核算表数据记录及分析等） 3．1 3．1．1 3．1．2 3．1．3 3．2 4 实训中遇到的问题及其解决方法 5 实训总结（包括心得体会、对SimTrade系统的评价、对自己实训效果的评价如实训收获不足及实训改进意见等） 6 实训评价
外贸实训报告 外贸实务实训体会总结，这次是项目过程的完成让我感觉很深刻。短短的32学时已经结束，静下心来回想这次操作模拟学习真是感受颇深。我们知道动手操作是大学教育中一个极为重要的实践性环节，通过实习，可以使我们在实践中接触与本专业相关的一些实际工作，培养和锻炼我们综合运用所学的基础理论、基本技能和专业知识，去独立分析和解决实际问题的能力，把理论和实践结合起来，提高我们的实际动手能力，为将来我们毕业后走上工作岗位打下一定的基础。通过这段时间的学习，从无知到认知，到深入了解，渐渐地我喜欢上这个专业，让我深刻的体会到学习的过程是最美的，在整个实习过程中，我每天都有很多的新的体会，新的想法。 回顾我的实习生活，感触是很深的，收获也是丰硕的。可以模拟出口商与非洲、中东等地方的外国商人做生意，他们在我公司下订单，我们再把订单下到厂里，从中赚取差额，或者作为进口商与出口商讨价还价，去除运费保险费等来赚取利益。当然对工厂的基本流程也有一定的了解。这次的实习经历我对外贸这个专业有了更加理性的认识和更深刻的体会。在这次是学习中，我学到了很多过去两年没有体会到的东西，这不仅仅只是上课模拟，也是一次对真实工作流程经历。 对实践的看法： 在操作过程中，根据本门课程的内容、特点，通过走出去、请进来等方式，精心组织方案。通过听、看、做使一些看起来繁杂的专业知识很快被我们理解和掌握。只有将理论联系实际，教学与实际相结合，才是培养我们能力的一种有效形式。 出口商+进口商+工厂，一共写了78封邮件。一共发布了8封广告和信息。 查了B2B里的多数产品信息。 银行汇率：欧元大多汇率为8.6402，美元大多为6.1463等。保险费：一切险（ALL RISKS）为0.8%，战争险（W AR RISKS）为0.08% 保险费计算方式为 (1)按CIF进口时：保险金额＝CIF货价×1.1 (2)按CFR进口时：保险金额＝CFR货价×1.1 / (1 - 1.1 ×r)，其中r为保险费率，请在"淘金网"的"保险费"页面查找，将所投险别的保险费率相加即可。 (3)按FOB进口时：保险金额＝(FOB货价+ 海运费)×1.1 / (1 - 1.1 ×r)，其中FOB 货价就是合同金额，海运费请在装船通知中查找，由出口商根据配舱通知填写，如果出口商填写错误，请其查看配舱通知。 实训的基本流程： 第一周完成了进口商，出口商，工厂，进口、出口地银行的基本资料。然后熟悉了下系统的基本轮廓，如B2B里面可以查询写什么，市场，海关等在哪个位置。根据老师的知道，试着去发广告与写邮件。 第二周确定角色，开始寻找有利信息，搜索信息，同业务伙伴建合作关系。 我先进行成本、费用、利润等的核算，若有盈利则进一步磋商合作，若亏损就跟对方进行讨价还价。过程为询盘——发盘——还盘——接受。 第三周之后进入交易准备阶段——交易磋商阶段——签订合同(T/T+FOB)与接收信用证（L/C+CIF）——履行合同阶段。 签订合同之后进行合同履行阶段。 首先作为出口商，与进口商进行磋商商定后确定的价格，之后跟工厂进行合作并进一步签订SALES CONFIRMATON。等工厂交货物发过来后，与工厂的业务就能完成。
光电探测技术实验报告 班级：08050341X 学号：28 姓名：宫鑫
实验一光敏电阻特性实验 实验原理: 光敏电阻又称为光导管,是一种均质的半导体光电器件,其结构如图(1)所示。由于半导体在光照的作用下,电导率的变化只限于表面薄层,因此将掺杂的半导体薄膜沉积在绝缘体表面就制成了光敏电阻，不同材料制成的光敏电阻具有不同的光谱特性。光敏电阻采用梳状结构是由于在间距很近的电阻之间有可能采用大的灵敏面积,提高灵敏度。 实验所需部件: 稳压电源、光敏电阻、负载电阻（选配单元）、电压表、 各种光源、遮光罩、激光器、光照度计（由用户选配） 实验步骤: 1、测试光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻 观察光敏电阻的结构,用遮光罩将光敏电阻完全掩 盖,用万用表测得的电阻值为暗电阻 R暗,移开遮光罩，在环境光照下测得的光敏电阻的 阻值为亮电阻，暗电阻与亮电阻之差为光电阻，光 电阻越大，则灵敏度越高。 在光电器件模板的试件插座上接入另一光敏电阻， 试作性能比较分析。 2、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图(3)接线，电源可从+2~+8V间选用，分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮则暗电流L暗=V暗/R L,亮电流L亮=V亮/R L，亮电流与暗电流之差称为光电流，光电流越大则灵敏度越高。 分别测出两种光敏电阻的亮电流，并做性能比较。 图（2）几种光敏电阻的光谱特性 3、伏安特性: 光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系。 按照图(3)分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V、12V时的光电流，并尝试高照射光源的光强，测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果填入表格并作出V/I曲线。 注意事项: 实验时请注意不要超过光电阻的最大耗散功率P MAX, P MAX=LV。光源照射时灯胆及灯杯温度均很高，请勿用手触摸，以免烫伤。实验时各种不同波长的光源的获取也可以采用在仪器上的光源灯泡前加装各色滤色片的办法，同时也须考虑到环境光照的影响。
光电综合实验
课程名称及性质：光电技术综合实验必修课 英文名称：Comprehensive Optical Experiment 课程编号：110129 课程类别：实践教学环节 课程总学时：56 实验学时：56 开设学期：5、6、7 面向专业：电子科学与技术 一、课程的目的与任务 按照专业教学计划，本课程是在大学物理实验的基础上，按循序渐近的原则，学习并掌握光电技术实验的原理，基础仪器设备（包括基本光学仪器、光电子学仪器、光电转换仪器等）组成，它们的调整技术及使用方法，通过实验对光电技术基本的常用元器件（包括各种形式光源、光电探测器件、光学调制解调器件等）的特性及使用规范有初步的了解。选择一些设计性和工程应用性较强的（电路设计、纤维光学）实验，培养学生在光电技术方面的科学实验能力，提高学生的动手能力和科学研究能力。 二、实验教学的基本要求 第一阶段：要求了解掌握典型光学基础实验，重点掌握基本光学（物理光学、近代光学等）仪器的使用，（实验序号1-4），共16学时。 第二阶段：实验重点在光电探测技术与光电探测器性能测量实验方面，（实验序号5-15）选择24学时。 第三阶段：为提高学生的独立实验技能和解决实际问题的能力，选择一些有一定应用背景的光电类设计性实验（实验序号16-31）选择16学时。 三、实验项目、内容及学时分配 序实验项目提要学时分实验实验
号配类型地点 1 绪论及单色仪实验实验注意事项、安排与要求；通过 实验了解单色仪原理，利用单色仪 测量汞灯光源各个谱线的波长 4 验证 光电技术 综合实验 室 2 Michelson干涉的调节与 使用利用Michelson干涉仪测汞灯光 源绿光波长，了解双光束干涉的 特点 4 验证 光电技术 综合实验 室 3 声光效应实验调节并观察声光衍射实验曲线， 利用声光效应测定声光介质中超 声波速度。 4 验证 4 F—P干涉实验用F—P干涉仪测汞灯绿光波长， 观察钠灯双线F—P干涉花样，了 解多光束干涉的特点。 4 验证 5 可见光分光光度计实验分光光度计测液体的吸收特性 4 验证 6 电光效应电光调制 4 验证7 光电倍增管静态和时间 特性的测试 测试光电倍增管静态和时间特性 4 验证8 发光管(LED)的发射光谱 测量 测量发光二极管的发射光谱 4 验证 9 光导管光谱响应测量光导管光谱响应测量 4 验证 10 半导体泵浦激光实验半导体泵浦激光原理 4 验证 11 黑体测量实验黑体辐射测量 4 综合 12 单光子计数实验单光子计数测量实验 4 验证 13 多功能激光椭园偏振仪 实验 激光椭园偏振测量 4 验证 14 自动数显旋光仪实验旋光度测量 4 验证 15 硅光电池光谱特性测量硅光电池相对光谱响应的测量 4 验证 16 温度传感器及测量电路 设计 温度传感器元件应用8 设计
国贸专业生产实习报告 随着国际贸易的日益完善，以及中国在国际贸易的地位的不断上升，我们作为未来社会的国贸人员，为了加强社会竞争力，应培养较强的国贸工作的操作能力。于是，在结束了大三的课程后,学校给了我们一个很好的实习锻炼机会，让我们模拟国际贸易实务操作，从而从中掌握国际贸易流程。 一、实习目的 ①熟悉外贸实务的具体操作流程; ②了解、巩固与深化已经学过的理论和方法; ③增强对外贸实务的感性认识; ④提高发现问题、分析问题以及解决问题的能力。 二、实习方法： 通过进入SimTrade模拟平台，进行上机模拟操作 Simtrade外贸实习平台是一个十分成功的国际贸易模拟软件，它在很大程度上解决了学生实习难的问题。学生在网上进行国际货物买卖实务的具体操作，能很快掌握进出口的成本核算、询盘、发盘与还盘等各种基本技巧；熟悉国际贸易的物流、资金流与业务流的运作方式；切身体会到国际贸易中不同当事人面临的具体工作与他们之间的互动关系；学会外贸公司利用各种方式控制成本以达到利润最大化的思路；认识供求平衡、竞争等宏观经济现象，并且能够合理地加以利用。老师通过在网站发布新闻等行为对国际贸易环境实施宏观调控，使学生在实习中充分发挥主观能动性，真正理解并吸收课堂中所学到的知识，为将来走上工作岗位打下良好基础。 三、实习遇到的问题 1、预算错误 这是开始接触Simtrade时所最容易忽略的问题。虽然老师曾多次提醒，做贸易前一定要计算好了一切费用，选好贸易术语，最后再签定合同。但我们经常做出口商的在还没有调查进口商所在地市场的情况下就先去工厂进货了。如果工厂角色也没有做好预算，草草就签订了合同，那么可能出口商和工厂都赚不到钱。在最后交易完成后，我们经常大叫“啊，这个运费怎么比我的货物数量还多啊？”“这个保险费怎么这么贵，我要赔钱了！”
光电信息技术实验报告(DOCX 42页)
华中科技大学 实验课程学生实验报告 实验课程名称光电信息技术实验 专业班级光电1107班 学生姓名李悌泽 学号 u201115116 课程负责人陈晶田、黄鹰
目录 实验一阿贝原理实验 (3) 实验二激光平面干涉仪实验 (7) 实验三用原子力显微镜（AFM）进行纳米表面形貌分析10 实验四光电直读光谱仪实验 (14) 实验五光谱法物质成分分析实验 (20) 实验六光电透过率实验 (24) 实验七摄像机原理与视频图像叠加实验 (29) 实验八、光谱透过率实验 (33) 实验九红外报警器的设计与调试 (42)
实验一阿贝原理实验 一、实验目的 1.熟悉阿贝原理在光学测长仪器中的应用。 二、实验原理 1.阿贝比较原则： 此为万能工具显微镜的结构图，其特点是标准件与被测件轴线不在一条线上，而处于平行状况。产生的阿贝误差如下：
只有当导轨存在不直度误差，且标准件与被测件轴线不重合才产生阿贝误差。阿贝误差按垂直面、水平面分别计算。 在违反阿贝原则时，测量长度为l的工件引起的阿贝误差是总阿贝误差的l/L。为避免产生阿贝误差，在测量长度时，标准件轴线应安置在被测件轴线的延长线上。 2.阿贝测长仪 阿贝测长仪中，标准件轴线与被测件轴线为串联型式，无阿贝误差，为二阶误差。
三、实验内容 1.用万能工具显微镜进行测长实验 测量1角，5角硬币及圆形薄片的直径，用数字式计量光栅读数，每个对象测量10次，求算术平均值和均方根值。 实验步骤： 瞄准被测物体一端，在读数装置上读数，再瞄准物体另一端，在读书装置上再读一个数据，两次读数之差即为物体长度。 2.阿贝测长仪进行长度测量实验 采用传统目视法读数，实验步骤同上。 四、实验数据与分析 1.万能工具显微镜数据结果
光电信息实验（二）学生姓名：代中雄 专业班级：光电1001 学生学号：U201013351 指导老师：黄鹰&陈晶田
实验一阿贝原则实验 一、实验目的 1.熟悉阿贝原则在光学测长仪中的应用。 二、基本原理 1.阿贝比较原则 万能工具显微镜结构及实物图所示。 万能工具显微镜的标准件轴线与被测件轴线不在一条直线上，而处于平行状况。产生的阿贝误差如下： 1=tan a δ? g 35 =(13215) a??? +++??? g a? ≈g 一阶误差，即阿贝误差 2．结论 1）只有当导轨存在不直度误差，且标准件与被测件轴线不重合才产生阿贝误差（一阶误差）。 2）阿贝误差按垂直面、水平面分别计算。 3）在违反阿贝原则时，测量长度为τ的工件所引起的阿贝误差是总阿贝误差的L τ。 4）为了避免产生阿贝误差，在测量长度时，标准件轴线应安置在被测件轴线的延长线上（阿贝原则）。
5）满足阿贝原则的系统，结构庞大。 3.阿贝测长仪 阿贝测长仪中，标准件轴线与被测件轴线为串联形式，无阿贝误差，为二阶误差，计算形式如下： 22=C ?δ 三、 实验内容 1. 万能工具显微镜进行测长实验 1）仪器：万能工具显微镜，精度：1微米。 用1元、5角、1角的硬币，分别测它们的直径，用数字式计量光栅读数及传统的目视法读数法。每个对象测8次，求算数平均值和均方根值。 2）实验步骤： 瞄准被测物体一端，在读数装置上读一数；瞄准被测物体另一端，在读数装置上再度一数（精度1微米）；两次读数之差即为物体长度。 3）实验结果： 数据处理： 由8次测量结果可以算出硬币的平均直径，算数平均值： ()1 11.45311.45111.45611.45811.46411.43811.44511.4508 11.452D mm =?+++++++=
光电技术实验实验报告
目录 一、光源与光辐射度参数的测量（必做） (3) 二、PWM调光控实验 (5) 三、LED色温控制实验 (8) 四、光敏电阻伏安特性实验 (11) 五、线阵CCD驱动电路及特性测试（必做） (13) 六、相关器的研究及其主要参数的测量（必做） (15) 七、多点信号平均器（必做） (19) 八、考试内容 (23)
实验一 光源与光度辐射度参数的测量 一、实验目的 1.熟悉进行光电实验过程中所用数字仪表使用方法 2.了解LED 发光二极管 3.研究影响LED 光照度的参数 二、实验仪器 光电综合实验平台主机系统 1 台、发白光的 LED 平行光源（远心照明光源）及其夹持装置各 1 个 三、实验原理 (1)LED 发光原理：LED 发光二极管为 PN 结在正向偏置下发光的特性。有些材料构成的 PN 结在正向电场的作用下，电子与空穴在扩散过程中要产生复合。复合过程中电子从高能级的“导带”跌落至低能级的“价带”， 电子在跌落过程中若以辐射的形式释放出多余的能量，则将产生发光或发辐射的现象。并且，可以通过控制电流来控制（或调整）发光二极管的亮度，即可以通过改变发光管的电流改变投射到探测器表面上的照度，这就是 LED 光源具有的易调整性。 (2)光度参数与辐射度参数：光源发出的光或物体反射光的能量计算通常是用“通量”、“强度”、“出射度”和“亮度”等参数，而对于探测器而言，常用“照度”参数。辐照度或光照度均为单位探测器表面所接收的辐射通量或光通量。即 )/(2m W S e Ee φ= 或 )(lx S v Ev φ= 式中S 为探测器面积。 (3)点光源照度与发光强度的关系：各向同性的点光源发出的光所产生的照度与发光强度 I v 成正比，与方向角的余弦（COS φ）成正比，与距离光源的距离平方(l^2)成反比，即 )(cos 2 lx l Iv Ev φ = 四、实验内容 (1)安装LED 发光装置与照度探测器装置，并在电路中接入电流表、限流电阻和可调电阻测量发光LED 的电流。 (2)测量发光管未点亮时的暗背景照度。 (3)测量同一距离、同一LED 的照度值随电流变化的情况。记录实验数据。 (4)调节LED 与照度探测器间的距离，重复步骤(3)。记录实验数据。 (5)更换不同的LED ，重复步骤(3)和(4)。 (6)测量遮罩时红光LED 的照度值和与探测器间距的关系，实验步骤类似，注意保持LED 电流不变。记录实验数据。 (7)关机结束实验。 五、数据处理 (1)测量不同距离、不同LED 光照度参数的测量 背景光强：Evb=7.35×10 Lx
国际经济与贸易专业 外贸交易模拟实验 实验报告 学号__ _ 姓名__ _____ 班级_______ 指导老师___ _______ 实验地点
一、试验目的 在Simtrade这个虚拟贸易平台中，通过扮演不同的角色，熟练掌握各种业务技巧，了解到国际贸易的物流、资金流和业务流的运作方式，增强感性认识和社会适应能力，进一步巩固、深化已学过的理论知识，提高综合运用所学知识发现问题、解决问题的能力。 二、实习时间 本次实习时间为2011-03-01至2011-03-28，共计四周 三、试验小结 本次试验运用交易方式:①L/C+CIF②L/C+CFR③T/T+CIF④T/T+CFR⑤ D/P+FOB⑥T/T+FOB 涉及到的交易产品：①洋菇罐头( 柄及碎片)CANNED STEMS AND PIECES MUSHROOMS②甜玉米罐头CANNED SWEET CORN③荔枝罐头CANNED LITCHIS④芒果罐头CANNED MANGOES⑤名牌手提包FAMOUS-BRAND HANDBAG⑥香味蜡烛SCENTED CANDLE 四、试验遇到的问题及其解决方法 1.预算与实际支出相差较大 ?没有换算成本币 在CONTRACT111中，我的进口预算表和是实际发生额都有２+汇率的差异，原因就在于我公司注册资金为欧元，而样本中为美元，而我当初为了省时省力省脑，就全部依样画弧，没有转换成欧元导致。 ?集装箱计算的问题 在CONTRACT4442中，我出口商出口预算表海运费在计算过程中集装箱数为4，而实际确实12个集装箱，结果海运费预算和实际相差甚多，之后导致FOB 价格、利润等一系列数字有出入。 ?粗心大意
光电定向实验 李康华 （哈尔滨工业大学威海校区光电科学系，威海264209） 摘要:采用四象限探测器作为光电定向实验，学习四象限探测器的工作原理和特性，同时掌握四象限探测器定向的工作方法。实验中，四象限探测器的四个限区验证了具有完全一样的光学特性，同时四象限的定向具有较良好的线性关系。 关键词:光电定向四象限探测器 1、引言 随着光电技术的发展，光电探测的应用也越来越广泛，其中光电定向作为光电子检测技术的重要组成部分，是指用光学系统来测定目标的方位，在实际应用中具有精度高、价格低、便于自动控制和操作方便的特点，因此在光电准直、光电自动跟踪、光电制导和光电测距等各个技术领域得到了广泛的应用。光电定向方式有扫描式、调制盘式和四象限式，前两种用于连续信号工作方式，后一种用于脉冲信号工作方式。，由于四象限光电探测器能够探测光斑中心在四象限工作平面的位置，因此在激光准直、激光通信、激光制导等领域得到了广泛的应用［1］. 本光电定向实验装置采用激光器作为光源，四象限探测器作为光电探测接收器，采用目前应用最广泛的一种光电定向方式现直观，快速定位跟踪目标方位。定向原理由两种方式完成：1、硬件模拟定向，通过模拟电路进行坐标运算，运算结果通过数字表头进行显示，从而显示出定向坐标；2、软件数字定向，通过AD 转换电路对四个象限的输出数据进行采集处理，经过单片机运算处理，将数据送至电脑，由上位机软件实时显示定向结果。 本实验系统是根据光学雷达和光学制导的原理而设计的，利用其光电系统可以直接、间接地测定目标的方向。采用650nm激光器做光源，用四象限探测器显示光源方向和强度。通过实验，可以掌握四象限光电探测器原理，并观测到红外可见光辐射到四象限探测器上的位置和强度变化。并利用实验仪进行设计性实验等内容，将光学定向应用到各领域中[2]。 2、实验原理 2.1、系统介绍 光电定向是指用光学系统来测定目标的方位，在实际应用中具有精度高、价格低、便于自动控制和操作方便的特点，因此在光电准直、光电自动跟踪、光电制导和光电测距等各个技术领域得到了广泛的应用。采用激光器作为光源，四象限探测器作为光电探测接收器，根据电子和差式原理，实现可以直观、快速观测定位跟踪目标方位的光电定向装置，是目前应用最广泛的一种光电定向方式。该
光电信息技术实验指导书 光通信系 2019年8月
实验一光纤活动连接器插入损耗及回波损耗测试实验 一、实验目的 1、认知光纤活动连接器（法兰盘）。 2、了解光纤活动连接器在光纤通信系统中的作用。 二、实验内容 1、认识和了解光纤活动连接器及其作用。 2、测量光纤活动连接器的插入损耗。 三、实验器材 1、主控&信号源、25号模块各1块 2、23号模块（光功率计）1块 3、连接线若干 4、光纤跳线2根 5、光纤活动连接器（法兰盘）1个 6、Y型分路器1个 四、实验原理 光纤活动连接器即光纤适配器，又叫法兰盘，是光纤传输系统中光通路的基础部件，是光纤系统中必不可少的光无源器件。它能实现系统中设备之间、设备与仪表之间，设备与光纤之间以及光纤与光纤之间的活动连接，以便于系统接续、测试、维护。它用于光纤与光纤之间进行可拆卸（活动）连接的器件。它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小。 目前，光纤通信对活动连接器的基本要求是：插入损耗小，受周围环境变化的影响小；易于连接和拆卸；重复性、互换性好；可靠性高，价格低廉。 光连接器的指标有：插入损耗、回波损耗、重复性和温度范围等。 I、插入损耗测试 光纤活动连接器插入损耗是指光纤中的光信号通过活动连接器之后，其输出光功率相对输入光功率的分贝数，计算公式为： IL＝10lg（P0/P1） 其中P0为输入端的光功率，P1为输出端的光功率，功率单位W。
设备自带的功率计组成架构图 插入损耗实验测试框图a 插入损耗实验测试框图b 光纤活动连接器的插入损耗越小越好。光纤活动连接器插入损耗测试方法为：如上述实验测试框图所示，（图B）向光发端机的数字驱动电路送入一伪随机信号，保持注入电流恒定。将活动连接器连接在光发机与光功率计之间，记下此时的光功率P1；（图A）取下活动连接器，再测此时的光功率，记为P0，将P0、P1代入公式即可计算出其插入损耗。 II、回波损耗测试 活动连接器的回波损耗：向光发端机的数字驱动电路送入一伪随机信号，保持注入电流恒定。按下图所示组成的回波损耗测试系统，按图A测得此时的光功率为P1。将活动连接器按图B接入。测得此时的光功率为P2，将P1、P2代入公式 即可计算出其回波损耗。 回波损耗测试框图A 回波损耗测试框图B 五、注意事项 1、在实验过程中切勿将光纤端面对着人，切勿带电进行光纤的连接。 2、不要带电插拔信号连接导线。 六、实验步骤 注：建议实验前先了解和学习系统中光功率计的搭建和使用方法。 A、光纤活动连接器插入损耗测量 1、系统关电，依次按下面说明进行连线。 （1）用连接线将主控信号源模块的PN，连接至25号模块的TH2数字输入端。 （2）用光纤跳线连接25号模块的光发端口和光收端口，此过程是将电信号转换为光信