武汉职业技术学院光电子教学实验讲义(修)

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1、光电器件性能测试实验系列目录光电器件特性测试实验系列实验系列一、LD/LED光源特性测试实验2第一章LD/LED光源特性测试实验仪说明2第二章实验指南3实验系列二、光敏电阻特性测试实验14第一章光敏电阻综合实验仪说明14第二章实验指南16实验系列三、光敏二三极管特性测试实验24第一章光电二三极管综合实验仪说明24第二章实验指南26实验系列四、硅光电池特性测试实验40第一章硅光电池综合实验仪说明40第二章实验指南42实验系列五、光电倍增管特性测试实验54第一章光电倍增管综合实验仪说明54第二章实验指南55光电

2、器件工程应用实验系列实验系列六、光电定向实验（四象限探测器应用实验）72第一章光电定向实验仪说明72第二章实验指南73实验系列七、光电耦合开关实验81第一章光电耦合开关实验仪说明81第二章实验指南82实验系列八、线阵CCD原理及应用实验86第一章线阵CCD原理及应用实验仪说明86第二章实验指南87实验系列九、光电报警及红外遥控实验96第一章光电报警红外遥控实验仪说明96第二章实验指南98实验系列十、PSD传感器测位实验106第一章PSD传感器实验仪说明106第二章实验指南107光纤工程实训实验系列实验系列十

3、一、光纤端面处理、耦合及熔接实验系110第一章光纤端面处理耦合及熔接实验仪说明110第二章实验指南1112光电器件性能测试实验系列实验系列一、LD/LED光源特性测试实验第一章LD/LED光源特性测试实验仪说明产品介绍：激光二极管LD和发光二极管LED是光通讯系统中使用的主要光源。通过本实验可以了解工程应用中半导体激光器和发光二极管，掌握它们平均输出光功率与注入电流的测试方法及器件好坏的判断，掌握它们阈值电流的测试方法及对其寿命的影响，掌握它们基本特性曲线的测试方法，了解半导体激光器自动功率控制APC的工作

4、原理，了解温度对它们输出功率的影响，以及半导体激光器自动温度控制ATC的工作原理。光功率计、温控器、电流表、电压表全部内置于箱体，方便调节和测试，所有实验均在一个箱体上完成。实验装置采用箱式结构，使整个装置结构紧凑，且占地面积小、节省实验室空间；同时整个实验采用模块化设计，方便学生理解实验原理，操作方便。实验所需所有组件均设计于实验箱内拆卸和安装都很方便，而且放置安全，能很好地保护所有器件。注重于学生实际操作技能方面的训练，使学生在实验室就养成正确的操作习惯。2光电器件性能测试实验系列第二章实验指南一、实验

5、目的1、掌握LD激光器和LED发光二极管的工作原理及主要技术参数2、掌握LD激光器和LED发光二极管的特性测试方法3、了解温度（T）对阈值电流（Ith）和光功率（P）的影响4、掌握LD激光器和LED发光二极管的基本使用方法二、实验内容1、LD激光器的V/I特性测试实验2、LD激光器的P/I特性测试实验3、LD激光器的T/V/I特性测试实验4、LD激光器的T/V/P特性测试实验5、LED发光二极管（1310nm）的V/I特性测试实验6、LED发光二极管（1310nm）的P/I特性测试实验7、LED发光二极管（

6、1310nm）的T/I特性测试实验8、LED发光二极管（1310nm）的T/P特性测试实验三、实验仪器1、LD/LED光源特性测试实验仪1台2、LD激光二极管（1310nm）1只3、LED发光二极管（1550nm）1只4、电源线1根5、连接线若干四、实验原理激光二极管LD和发光二极管LED是光通讯系统中使用的主要光源。LD和LED都是半导体光电子器件，其核心部分都是P-N结。因此其具有与普通二极管相类似的V-I特性曲线，如图1所示：图1LD/LED的V-I特性曲线VVTI由V-I曲线我们可以计算出LD/LE

7、D总的串联电阻R和开门电压VT。在结构上，由于LED与LD相比没有光学谐振腔。因此，LD和LED的功率与电流的P-I关系特性曲线则有很大的差别。LED的P-I曲线基本上是一条近似的线性直线。ILDLEDIthP图2LD/LED的P-I特性曲线16光电器件性能测试实验系列从图中可以看出LD的P-I曲线有一阈值电流Ith，只有在工作电流If>Ith部分，P-I曲线才近似一根直线。而在If

8、线中，曲线的斜率表征的就是外微分量子效率。由于光电子器件是由半导体材料制成，因此温度对其光电特性影响也很大。随着温度的增加，LD的阈值逐渐增大，光功率逐渐减小，外微分量子效率逐渐减小。阈值与温度的近似关系可以表示为：式中，为室温，为室温下的阈值电流，为特征温度。不同温度下，LD的P-I曲线如图，根据此图可以求出LD的特征温度。P图3LD的温度特性曲线T1T2(T2>T1)Ith1Ith2I五、注意事项1、恒功测量