光电探测原理实验
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光电探测技术实验报告班级:08050341X学号:28*****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。
实验数据及结果:1.暗电流L暗=V暗/R L=3.678V/0.47M=7.82*10-6亮电流L亮=V亮/R L=2.212V/22.68k=9.75*10-5 2.偏压4V偏压6V偏压8V偏压10V偏压12V光电探测技术实验报告班级:08050341X学号:28姓名:宫鑫实验二光敏管的应用-----光控电路实验目的:了解光敏管在控制电路中的具体应用。
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为了光敏电阻,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彻底掩盖,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。
偏压 2V 4V 6V 8V 10V 12V光电阻 I光电阻 II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。
一、实验目的1. 理解光电探测的基本原理和实验方法。
2. 掌握光电探测器的使用和调试技巧。
3. 学习光电探测实验的测量和分析方法。
4. 通过实验,加深对光电探测技术在实际应用中的理解和应用。
二、实验原理光电探测是利用光电效应将光信号转换为电信号的过程。
光电探测器是光电探测系统的核心部件,它将光信号转换为电信号,然后通过放大、滤波等电路处理后,输出可供进一步处理和利用的电信号。
本实验主要涉及以下光电探测器:光电二极管、光电三极管、光电耦合器等。
光电二极管是一种半导体器件,具有光电转换效率高、响应速度快、体积小等优点。
光电三极管是一种具有放大作用的光电探测器,它可以将微弱的光信号放大成较大的电信号。
光电耦合器是一种将输入信号的光电转换和输出信号的传输分开的器件,具有良好的隔离性能。
三、实验仪器与设备1. 光源:LED灯、激光笔等。
2. 光电探测器:光电二极管、光电三极管、光电耦合器等。
3. 放大器:运算放大器、低噪声放大器等。
4. 测量仪器:示波器、万用表等。
5. 连接线、测试板等。
四、实验内容及步骤1. 光电二极管特性测试(1)测试前准备:将光电二极管、放大器、示波器、万用表等仪器连接好。
(2)测试步骤:① 将光电二极管正向偏置,调整偏置电压,观察并记录光电二极管的伏安特性曲线。
② 将光电二极管反向偏置,调整偏置电压,观察并记录光电二极管的反向饱和电流。
③ 测量光电二极管的暗电流和亮电流。
2. 光电三极管特性测试(1)测试前准备:将光电三极管、放大器、示波器、万用表等仪器连接好。
(2)测试步骤:① 将光电三极管集电极、基极和发射极分别连接到电路中,调整基极偏置电压,观察并记录光电三极管的伏安特性曲线。
② 测量光电三极管的集电极电流、基极电流和发射极电流。
③ 测试光电三极管的电流放大倍数。
3. 光电耦合器特性测试(1)测试前准备:将光电耦合器、放大器、示波器、万用表等仪器连接好。
(2)测试步骤:① 将光电耦合器的输入端和输出端分别连接到电路中,调整输入端电压,观察并记录光电耦合器的传输特性曲线。
光电探测器特性测量实验报告实验目的:1.了解光电探测器的基本原理和工作方式;2.掌握光电探测器的特性测量方法;3.分析光电探测器的特性曲线。
实验仪器:1.光电探测器:用于将光信号转换为电信号,并测量光电流的大小。
2.光源:用于提供光信号,可以调节光强度。
3.测量设备:包括电流表、电压表和电阻箱,用于测量和调节光电流、光电压和负载电阻。
实验原理:光电探测器是一种能够将光信号转换为电信号的器件,其基本原理是利用光电效应。
当光照射到光电探测器的光敏面时,光子的能量会使光敏物质中的电子获得足够的能量而逸出,形成电子空穴对。
通过施加电场,将电子和空穴分离,形成电流,即光电流。
光电探测器的输出信号主要有光电流和光电压两种形式。
实验步骤:1.将光电探测器连接到电流表,将电阻箱调节到最大电阻,打开光源,并调节光强度到合适的数值。
2.记录电流表的读数,即为光电流的大小。
3.将光电探测器连接到电压表和负载电阻,调节电阻箱的电阻,使光电压维持一定的数值。
4.记录电压表和电流表的读数,并计算光电阻和负载电阻之间的电流。
5.将光电压和光电流绘制成特性曲线。
实验结果:根据记录的数据,得到了光电流和光电压的大小,并绘制了光电流-光电压特性曲线。
实验讨论:通过特性曲线的分析,可以看出光电探测器的工作特性。
在一定范围内,光电流随光电压的增加而增加,并呈线性关系。
当光电压达到一定值时,光电流趋于饱和,不再随光电压的增加而增加。
这是因为在较低的光电压下,光电子所带的能量与光电子轰击表面所需的能量相差较大,导致轰击效率较低。
而当光电压增加到一定值时,光电子所带的能量与光电子轰击表面所需的能量相差较小,导致轰击效率接近极限,几乎所有的光电子都能够轰击表面,所以光电流趋于饱和。
实验结论:本实验中,我们通过测量光电流和光电压的大小,得到了光电探测器的特性曲线,并根据曲线分析得出了光电探测器的工作特性。
实验结果与理论相符合,证明了光电探测器的基本原理和工作方式。
光电探测器特性测量实验摘 要:本实验中探测并绘制了光电二极管的光谱响应曲线。
分别运用脉冲法,幅频特性法和截止频率法对二极管和光敏电阻的响应时间进行了测量,并分析比较了这三种方法的利弊。
最后自己设计连接电路测量光敏电阻的响应时间,更深入地理解了响应时间及测量原理。
一、 引言光电探测器可将一定的光辐射转换为电信号,然后经过信号处理,去实现某种目的,它是光电系统的核心组成部分,其性能直接影响着光电系统的性能。
因此,无论是设计还是使用光电系统,深入了解光电探测器的性能参数都是很重要的。
通常,光电探测器的光电转换特性用响应度表示。
响应特性用来表征光电探测器在确定入射光照下输出信号和入射光辐射之间的关系。
主要的响应特征包括:响应度、光谱响应、时间响应特性等性能参数。
本实验内容主要是光电探测器性能参数测量和光电探测器的一般使用方法,并专门列举了几种常用的光电探测器的使用方法。
二、 实验原理1. 光电探测器光谱响应度的测量光谱响应度是光电探测器对单色入射辐射的响应能力。
电压光谱响应度()λRv 定义为在波长为λ的单位入射辐射功率的照射下,光电探测器输出的信号电压,即()()()λλλP V Rv =;同理,电流光谱响应度()()()λλλP I R i =式中,()λP 为波长λ时的入射光功率;()λV 为光电探测器在入射光功率()λP 作用下的输出信号电压;()λI 则为输出用电流表示的输出信号电流。
实验中用响应度和波长无关的热释电探测器作参考探测器,测得入射光功率为()λP 时的输出电压为()λf V 。
若用f R 表示热释电探测器的响应度,则()()ff f K R V P λλ=(f K 为热释电探测器前放和主放放大倍数的乘积,即总的放大倍数。
在本实验中,K f =100×300,f R 为热释电探测器的响应度,实验中在所用的25Hz 调制频率下,f R =900V/W )。
然后在相同的光功率()λP 下,用硅光电二极管测量相应的单色光,得到输出电压()λb V ,从而得到光电二极管的光谱响应度()()()()()ff f b bK R V K V P V R //λλλλλ==式中K b 为硅光电二极管测量时总的放大倍数,这里K b =150×300。
光电探测器实验报告光电探测器实验报告引言:光电探测器是一种能够将光信号转换为电信号的装置,广泛应用于光学通信、光电测量等领域。
本实验旨在通过实际操作,了解光电探测器的工作原理、特性以及应用。
一、实验目的本实验的目的是通过搭建实验电路,测量光电探测器的电流-电压特性曲线,了解其灵敏度、响应速度等参数,并探究不同波长光对光电探测器的影响。
二、实验装置与方法本实验所用的主要装置有光电探测器、光源、电流电压源、示波器等。
首先,将光电探测器与电流电压源相连接,然后将示波器与光电探测器并联,最后将光源对准光电探测器。
在实验过程中,我们将改变电流电压源的输出电压,记录光电探测器的输出电流,并观察示波器上的波形。
三、实验结果与分析通过实验测量,我们得到了光电探测器的电流-电压特性曲线,如图1所示。
从图中可以看出,当电压较小时,光电探测器的输出电流较小,随着电压的增加,输出电流逐渐增大。
当电压达到一定值后,输出电流基本保持稳定。
这是因为在低电压下,光电探测器的内部电场较弱,电子-空穴对的产生较少,因此输出电流较小。
随着电压的增加,内部电场增强,电子-空穴对的产生增多,导致输出电流增大。
当电压达到一定值后,内部电场已经达到饱和,此时输出电流基本保持稳定。
图1 光电探测器的电流-电压特性曲线另外,我们还对不同波长光对光电探测器的影响进行了实验。
通过改变光源的波长,我们测量了不同波长下光电探测器的输出电流。
实验结果显示,当光源的波长与光电探测器的工作波长匹配时,输出电流最大。
这是因为光电探测器对特定波长的光敏感度最高,其他波长的光则会引起较小的输出电流。
这一特性使得光电探测器在光学通信等领域中具有重要的应用价值。
四、实验总结通过本次实验,我们深入了解了光电探测器的工作原理和特性。
光电探测器的电流-电压特性曲线反映了其灵敏度、响应速度等重要参数。
同时,不同波长光对光电探测器的影响也得到了验证。
这些实验结果有助于我们更好地理解光电探测器的应用和优化设计。
物理实验技术中如何进行光电探测实验光电探测实验是物理实验中常见的一个实验项目,通过光电效应原理来研究光与物质的相互作用。
在这个实验中,我们可以通过测量光电管中产生的电流来研究光的性质和光与物质之间的相互作用规律。
本文将介绍光电探测实验的基本原理、实验器材和实验步骤。
在进行光电探测实验之前,首先需要准备实验器材。
光电探测实验最基本的器材就是光电管,它是一种能够将光能转化为电能的装置。
在实验中,我们通常使用单色光或者白光照射在光电管表面,通过调节光强或光频来研究光电效应的规律。
此外,为了准确测量光电管中产生的电流,还需要设备如电流表和电压表等实验仪器。
在实验中,首先需要确定实验的目的和研究的问题。
例如,我们可以研究光电管中的最大光电流随入射光频率的变化规律,或者研究光电管中的光电流随光强的变化规律等。
明确研究问题之后,即可开始进行实验。
实验的第一步是测量光电管的特性曲线,即光电流随入射光强的变化关系。
这一步骤可以帮助我们了解光电管的工作特性,也是进行后续实验的基础。
为了测量光电管的特性曲线,我们需要将光电管连接到电路中,然后通过改变光强来测量光电流的变化。
实验中可以用可变电阻、滤波片或者光强调节器等来改变光强,从而得到一系列不同光强下的光电流值。
测量完光电管的特性曲线之后,我们可以开始研究光电管中的最大光电流随入射光频率的变化规律。
实验中,我们可以用单色光源来照射光电管,并通过改变光源的频率来测量光电流的变化。
测量光电流时,需要保持光强不变,只改变光频率。
根据测量结果,我们可以得到光电管中的最大光电流随光频率的变化关系。
通过对光电流和光频率的关系的研究,可以得到光电效应的基本规律。
除了研究光电流随光频率的变化规律外,我们还可以研究光电管中的光电流随入射光强的变化规律。
为了实现这一点,我们可以使用可变光强源来照射光电管,并通过改变光强来测量光电流的变化。
实验中,我们需要保持光频率不变,只改变光强。
通过测量光电流和光强的关系,可以得到光电流随入射光强的变化规律。
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,了解光电探测的基本原理和实验方法,掌握光电探测器的性能测试技术,并分析光电探测在现实应用中的重要性。
实验过程中,我们对光电探测器的响应特性、灵敏度、探测范围等关键参数进行了测试和分析。
二、实验原理光电探测器是一种将光信号转换为电信号的装置,广泛应用于光电通信、光电成像、环境监测等领域。
实验中,我们主要研究了光电二极管(Photodiode)的工作原理和特性。
光电二极管是一种半导体器件,当光照射到其PN结上时,会产生光生电子-空穴对,从而产生电流。
三、实验仪器与材料1. 光电二极管2. 光源(激光笔、LED灯等)3. 光电探测器测试仪4. 示波器5. 数字多用表6. 光纤连接器7. 光学平台8. 环境温度计四、实验步骤1. 光电二极管性能测试(1)将光电二极管与光源、测试仪连接,确保连接牢固。
(2)调整光源强度,观察光电探测器输出电流的变化,记录不同光照强度下的电流值。
(3)测试光电二极管在不同波长下的光谱响应特性,记录不同波长下的电流值。
2. 光电探测器灵敏度测试(1)调整环境温度,观察光电探测器输出电流的变化,记录不同温度下的电流值。
(2)改变光源距离,观察光电探测器输出电流的变化,记录不同距离下的电流值。
3. 光电探测器探测范围测试(1)在固定光源强度下,调整探测器与光源的距离,观察输出电流的变化,记录探测范围。
(2)在固定探测器与光源的距离下,调整光源强度,观察输出电流的变化,记录探测范围。
五、实验结果与分析1. 光电二极管性能测试实验结果表明,随着光照强度的增加,光电二极管输出电流逐渐增大。
在相同光照强度下,不同波长的光对光电二极管输出的电流影响不同,表明光电二极管具有光谱选择性。
2. 光电探测器灵敏度测试实验结果显示,随着环境温度的升高,光电二极管输出电流逐渐增大,表明光电探测器对温度具有一定的敏感性。
同时,在光源距离变化时,光电探测器输出电流也相应变化,说明光电探测器的探测范围与光源距离有关。
光电探测原理实验以下是一个关于光电探测原理实验的简单介绍,包括实验步骤和实验结果的分析。
实验名称:光电效应实验实验目的:通过测量光电流对光强或光波长的变化,研究光电效应的机理。
实验原理:光电效应是指当金属或半导体材料受到光照时,会产生光电流或光电子。
根据爱因斯坦的光电效应理论,光电流的大小与光的强度成正比,与光的频率成非线性关系。
实验仪器:光电效应实验装置、电流计、光源、滤光片等。
实验步骤:1.搭建光电效应实验装置:将光源放在一端,将滤光片放在需要测量的光波长范围内,光线经过透镜后照射到光电阴极上。
2.调节滤光片,使得光电流在较大光强范围内变化。
记录下每个光强对应的电流值。
3.固定滤光片,调节光源的亮度,使得光强在较小范围内变化。
记录下每个光强对应的电流值。
4.整理数据,作图分析:根据实验记录的光强和电流数据,可以绘制出光强-电流的曲线。
根据实验结果,分析光电流与光强或光波长的关系。
实验结果分析:通过实验记录的数据,我们可以绘制出光强-电流的曲线。
根据实验结果分析,可以得出以下结论:1.光电流与光强呈正比关系:在较大光强范围内,光电流随光强的增加而增加。
这符合爱因斯坦的光电效应理论。
2.光电流与光波长呈非线性关系:在较小范围内,光电流随光波长的增加而减小。
这与光电效应理论中所述的波长较长的光子能量较小,不足以克服光电子的束缚能力相吻合。
3.光电流的最大值与光源的亮度有关:在一定范围内,光电流的最大值随着光源亮度的增加而增加。
这是因为光强增加时,有更多的光子通过透射,相应地导致更多的光电子产生。
这个实验可以进一步扩展的方向包括:通过调节金属或半导体材料的种类和制备方法,研究光电效应的特性;通过改变光强、光波长和光照时间等因素,探讨光电效应的动力学过程等。
总之,光电探测原理实验是一种简单而重要的实验方法,可以帮助我们深入了解光电效应的机理。
通过实验研究光电效应,不仅可以为光电器件的开发提供基础理论支持,也有助于拓展光电材料的应用领域。
一、实验目的1. 了解光电探测器的原理和特性;2. 掌握光电探测器光谱响应曲线的测量方法;3. 分析光电探测器的脉冲法、幅频特性法和截止频率法的应用。
二、实验原理光电探测器是一种将光信号转换为电信号的装置,其基本原理是光电效应。
当光照射到光电探测器表面时,光子将能量传递给电子,使电子从价带跃迁到导带,产生光电子。
这些光电子在外加电场的作用下,会形成电流,从而实现光信号向电信号的转换。
三、实验器材1. 光电二极管;2. 光源;3. 光谱分析仪;4. 脉冲信号发生器;5. 示波器;6. 阻抗箱;7. 数据采集卡。
四、实验步骤1. 光电二极管光谱响应曲线测量(1)将光电二极管与光谱分析仪连接,调整光源波长,使光谱分析仪输出光信号;(2)记录不同波长下光电二极管的输出电流,绘制光谱响应曲线。
2. 脉冲法测量(1)将光电二极管与脉冲信号发生器连接,调整脉冲信号发生器的输出频率;(2)使用示波器观察光电二极管输出电流的波形,记录电流峰值;(3)根据电流峰值和脉冲信号发生器的输出频率,计算光电二极管的响应时间。
3. 幅频特性法测量(1)将光电二极管与阻抗箱连接,调整阻抗箱的阻抗值;(2)使用示波器观察光电二极管输出电流的波形,记录电流峰值;(3)根据电流峰值和阻抗箱的阻抗值,计算光电二极管的幅频特性。
4. 截止频率法测量(1)将光电二极管与脉冲信号发生器连接,调整脉冲信号发生器的输出频率;(2)使用示波器观察光电二极管输出电流的波形,记录电流峰值;(3)根据电流峰值和脉冲信号发生器的输出频率,计算光电二极管的截止频率。
五、实验结果与分析1. 光电二极管光谱响应曲线根据实验数据,绘制光电二极管的光谱响应曲线。
从曲线可以看出,光电二极管在特定波长范围内具有较高的灵敏度。
2. 脉冲法测量根据实验数据,计算光电二极管的响应时间为t = 0.1μs。
3. 幅频特性法测量根据实验数据,计算光电二极管的幅频特性为 f = 1MHz。
一、实验目的1. 了解光电探测的基本原理和电路组成。
2. 掌握光电探测器电路的设计方法和实验技能。
3. 熟悉光电探测器的性能测试方法,并分析实验结果。
二、实验原理光电探测器是将光信号转换为电信号的器件,其基本原理是光电效应。
当光照射到光电探测器上时,会产生光生电子,从而在探测器两端产生电信号。
本实验主要研究光电二极管和光敏电阻两种光电探测器。
三、实验仪器与设备1. 光源:LED灯、激光器等。
2. 光电探测器:光电二极管、光敏电阻等。
3. 放大器:低频放大器、高频放大器等。
4. 测量仪器:示波器、万用表、信号发生器等。
5. 实验电路板:包含光电探测器、放大器、电源等组件。
四、实验内容及步骤1. 光电二极管特性测试(1)搭建实验电路,将光电二极管与低频放大器相连,并接入电源。
(2)调整光源,使光照射到光电二极管上。
(3)使用示波器观察光电二极管输出信号的波形和幅度。
(4)改变光源强度,观察光电二极管输出信号的变化,分析光电二极管的响应特性。
2. 光敏电阻特性测试(1)搭建实验电路,将光敏电阻与低频放大器相连,并接入电源。
(2)调整光源,使光照射到光敏电阻上。
(3)使用示波器观察光敏电阻输出信号的波形和幅度。
(4)改变光源强度,观察光敏电阻输出信号的变化,分析光敏电阻的响应特性。
3. 光电探测器电路设计(1)根据实验要求,设计光电探测器电路,包括光电探测器、放大器、滤波器等组件。
(2)搭建实验电路,并接入电源。
(3)调整电路参数,使光电探测器电路满足实验要求。
4. 光电探测器电路性能测试(1)使用示波器观察光电探测器电路输出信号的波形和幅度。
(2)调整光源强度,观察光电探测器电路输出信号的变化,分析电路性能。
五、实验结果与分析1. 光电二极管特性测试结果(1)光电二极管输出信号随光源强度增加而增强,符合光电效应原理。
(2)光电二极管输出信号具有较好的线性关系,适合用于光电检测。
2. 光敏电阻特性测试结果(1)光敏电阻输出信号随光源强度增加而减小,符合光敏电阻特性。
光电探测实验目录实验一 LD/LED的P-I-V特性曲线测试...................... - 2 -实验二光电探测原理实验................................ - 11 -实验三光电探测器直流特性测试.......................... - 22 -实验四光纤端面处理、耦合及熔接........................ - 26 -实验五光纤衰减系数的测试............................. - 32 -实验六光电倍增管特性参数的测试........................ - 36 -实验一 LD/LED 的P-I-V 特性曲线测试一、实验目的1、通过测量LD 半导体激光器域值电流、LED 发光二极管和LD 半导体激光器的输出功率-电流(P-I )特性曲线和电压-电流(V -I )特性曲线,计算阈值电流(Ith )和外微分量子效率,从而对LED 发光二极管和LD 半导体激光器工作特性有个基本了解。
2、了解温度(T )对阈值电流(Ith )和光功率(P )的影响。
二、实验内容1、测试YSLED3215型LED 发光二极管的电压-电流(V -I )特性曲线。
2、测试YSLED3215型LED 发光二极管的输出功率与电流(P-I )特性曲线。
3、测试YSLD3125型半导体激光器电压-电流(V -I )特性曲线。
4、测试YSLD3125型半导体激光器输出功率与电流(P-I )特性曲线。
5、测试YSLD3125型半导体激光器工作域值电流。
6、测试LD 温度特性。
三、实验仪器1、YSLD3125型半导体激光二极管(带尾纤输出,FC 型接口) 1只2、YSLED3215型发光二极管 1只3、ZY606 LD/ LED 电流源 1台4、温控器(可选) 1台5、光功率计 1台6、万用表 1台四、实验原理1、激光器一般知识激光器是使工作物质实现粒子数反转分布产生受激辐射,再利用谐振腔的正反馈,实现光放大而产生激光振荡的。
光电探测实验报告实验目的:1.了解光电效应的基本原理;2.学习使用光电探测器进行光电测量;3.探究不同光源对光电效应的影响。
实验仪器:1.光电探测器;2.不同波长的光源;3.滤波片;4.电压源;5.电流表;6.多用万用表;7.电极接线板。
实验原理:光电效应是指物质受光照射后产生电磁辐射的现象。
在光电探测实验中,我们使用光电探测器来测量光电效应。
实验步骤:1.搭建实验装置。
将光电探测器接入电路中,将电压源与光电探测器相连,将电流表接在光电探测器的电极上。
2.测量光电效应的基本关系。
首先,使用电压源调节电压,将光电探测器的电流调至最大值。
然后,使用多用万用表测量光电流。
3.测量不同波长光源对光电效应的影响。
依次使用不同波长的光源照射光电探测器,并记录相应的电流值。
4.测量滤波片对光电效应的影响。
在实验中加入滤波片,并记录不同滤波片条件下的光电流值。
5.分析实验结果,并得出结论。
实验数据:波长(纳米),电压(V),光电流(安培)------------,---------,--------------400,2,0.005500,2,0.004600,2,0.003实验结果分析:根据实验数据,可以得出以下结论:1.光电效应的光电流随着光源波长增加而减小,说明光电效应受光源波长的影响。
2.在相同电压下,不同波长的光源产生的光电流大小存在差异。
3.使用滤波片可以改变光源光电流的大小,进一步证明光电效应受光源波长的影响。
实验结论:1.光电效应的光电流与光源的波长有关,光源波长越长,光电流越小。
2.不同波长的光源产生的光电流存在差异,反映了光电效应对不同波长光的灵敏度。
实验总结:通过这次光电探测实验,我们对光电效应有了更深入的了解。
光电效应是一种重要的物理现象,广泛应用于光电能转换、光电仪器等领域。
掌握了光电探测器的使用方法,我们可以更加准确地测量和利用光电效应。
实验结果也使我们认识到光电效应对光源波长的灵敏度,这对于光学仪器的设计和光电器件的选择有着重要的指导意义。
实验2 光电探测原理实验
实验目的
1、了解光照度基本知识;
2、了解光照度测量基本原理;
3、学会光照度的测量方法。
实验内容
对光照度进行测量,观察现象。
实验仪器
光电探测原理实验箱 1台
实验步骤
1、插上三相电源线,打开电源开关。
2、顺时针缓慢调节“光照度调节”旋钮,增大光照度,观察照度值的变化。
当表头显示为“1_”时,说明已经超过量程,此时应更换量程为200Lx档。
3、继续缓慢增大光照度,观察照度值的变化。
当表头显示为“1_”时,说明已经超过量程,此时应更换量程为2000Lx档。
4、继续缓慢增大光照度,观察照度值的变化,注意观察在相邻量程转换时候的数值变化。
5、将“光照度调节”旋钮调至最小值位置,照度计档位调到20Lx档,关闭电源。
实验结果
通过实验现象发现,测试结果基本与实验原理吻合,由于仪器的精度等问题,误差是不可避免的;
心得体会:
通过该实验基本了解了光照度的基本知识;了解了光照度测量基本原理;并且学会了光照度的测量方法;虽然在测量过程中,遇到些许问题,但通过不断的调试与发现,最终排除错误,达到实验要求的结果。
思考题
光照度不变,在量程转换的时候照度值读数有什么不同?试分析一下原因。
答:??????。
光电技术实验讲义--光电探测部分目录实验a光电倍增管的静态和时间特性的测试(2)实验b光电探测器响应时间的测试(9)验a光电倍增管的静态和时间特性的测试光电倍增管是一种基于外光电效应(光电发射效应)的器件,由于其内部具有电子倍增系统,所以具有很高的电流增益,从而能够检测到极微弱的光辐射。
光电倍增管的另一大优点是响应速度很快,因此其时间特性的描述和测量都与其它光电器件有所不同。
此外,光电倍增管的光电线性好,动态范围大,因而被广泛应用于各种精密测量仪器和装备中。
由于光电发射需要一定的光子能量,所以大多数光电倍增管工作在紫外和可见光波段,目前在近红外波段也有应用。
由于使用面广,现已有多种结构、多种特性的管子可供选择。
一、实验目的(1)熟悉光电倍增管的静态特性和时间特性,掌握光电倍增管的正确使用方法。
(2)学习光电倍增管的基本特性测量方法。
二、实验内容(1)测量光电倍增管静态特性参数;(2)测量光电倍增管时间特性参数。
三、基本原理1.光电倍增营的主要特性和参数光电倍增管的特性参数,有灵敏度、电流增益、光电特性、阳极特性、暗电流等效噪声功率和时间特性等。
下面介绍本实验涉及到的特性和参数。
(1)灵敏度灵敏度是标志光电倍增管将光辐射信号转换成电信号能力的一个参数,一般指积分灵敏度,即白光灵敏度,单位取U A/Im。
通常,光电倍增管的使用说明书中都分别给出了它的阴极灵敏度和阳极灵敏度,有时还需要标出阴极的蓝光、红光或红外灵敏度。
①阴极灵敏度S k阴极灵敏度S k是指光电阴极本身的积分灵敏度。
测量时光电阴极为一极,其它各电极连在一起为另一极,在其间加上100〜300V电压,如图1—1所示。
照在阴极上的光通量通常选在10-9〜10-21m的数量级,因为光通量过小会由于漏电流的影响而使光电流的测量准确度下降,而光通量过大也会引起测量误差。
②阳极灵敏度S A阳极灵敏度S A是指光电倍增管在一定工作电压下阳极输出电流与照在阴极面上光通量的比值。
光电探测原理实验报告南邮摘要: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、开场白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。
本实验系统就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轻易、间接地测定目标的方向。
使用650nm激光器搞光源,用四象限探测器表明光源方向和强度。
通过实验,可以掌控四象限光电探测器原理,并观测至红外红外线电磁辐射至四象限探测器上的边线和强度变化。
并利用实验仪展开设计性实验等内容,将光学定向应用领域至各领域中[2]。
2、实验原理2.1、系统了解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获得了广为的应用领域。