光电传感器实验指导书

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1、《光电子技术综合实验》实验指导书广州大学物理与电子工程学院前言-75-激光器的出现，解释了光频载波的产生问题，从此电子技术的各种基本概念（如放大与调制、调制与解调、直接探测与外差探测、信频、和频与差频等等）几乎都移到了光频段。电子学与光学之间的鸿沟在概念上消失了，产生了光频段的电子技术。习惯称为光电子技术。光电子技术是一门发展迅速的新学科，已在国防空间技术、工农业生产和医疗等领域得到愈来愈广泛的应用。在这些领域中，几乎都涉及到把光信号转换成电信号的问题，即光辐射的探测问题。光电子技术所包含的内容十分

2、广泛的，本实验课程紧密结合光电子的发展趋势和我学院的专业特点，注重光电基础实验，重点分析光敏器件和光电传感器的特性和应用场合，同时对光电子探测器的基本原理和外特性也进行了相应的研究。通过光电子综合实验使学生对课程中的基本概念、基本原理、基本方法、能够有比较全面和系统的认识和正确理解，并掌握实验的方法、手段和技能。在本课程的各教学环节中都必须注意，在传授知识的同时，着重培养学生分析问题和解决问题的能力，努力实现知识、能力、素质的协调发展。实验报告填写要求-75-1、严格按照实验表格认真仔细填写，要求字

3、迹工整，切忌潦草。2、实验报告中各项内容必须是根据实验结果填写，严格抄书或抄袭。3、实验报告中的原始记录必须真实有效，严禁杜撰。4、实验报告必须在规定的时间内交给指导老师，而且指导老师必须在实验过程原始记录和教师评语栏中签字才算本次实验有效5、实验目的：即做此实验的目的，要求分条列写。6、实验内容：即做了那些实验，要求据实填写，分条列写。7、实验器材：即做此实验中用到了那些器材，要求据实填写，分条列写。8、实验原理：可用框图或示意图表示，然后进行相识相识详细的原理分析。9、实验步骤：即做此实验是按什

4、么先后循序进行的，要求分条列写。10、实验过程原始记录：即在实验过程中记录的原始信息，可以是数据、波形、图表等。11、实验思考题解答：对《实验指导书》中的实验思考题进行认真详细的解答，要求一一对应。12、实验结果及分析：即做完该实验后的得出什么结果，可以结合结果信息（如波形、数据等）进行过程分析。13《实验指导书》中“实验报告要求”一项要在本实验报告中的实验原理、实验过程原始记录中体现出来。14、对改进实验内容、方法、设备等的建议和设想15、对实验过程中的经验、教训、体会、收获等进行小结。-75-目

5、录实验一光电基础知识实验5实验二辐射度与光度学8实验三光敏电阻实验12实验四光敏二极管的特性实验16实验五光敏三极管特性实验19实验六光开关实验（透射式）23实验七红外线反射式光电开关（光耦）25实验八光电池实验27实验九热释电红外传感器实验30实验十光电倍增管的特性和参数测试……………………….33实验十一光电定向实验…………………………………………..39实验十二CCD器件以及成像基本原理…………………………47实验十三PSD位置传感器实验………………………………….55实验十四光纤位移传感器实

6、验…………………………………58实验十五光纤温度传感器系统特性实验62实验十六光纤压力传感系统特性实验67实验十七光调制解调实验70实验十八用CCD测金属丝直径...........................73实验十九光电转速传感器的转速测量实验………………………74-75-实验一光电基础知识实验一、实验目的通过实验使学生对光源分光原理、光的不同波长等基本概念有具体的认识。二、实验内容1、观察普通光源经过三棱镜的实验现象；2、观察不同颜色的光经过三棱镜的实验现象；3、观察半导体激光器经过三棱

7、镜的实验现象；4、观察太阳光经过三棱镜的实验现象。三、实验仪器ZY13OFSens12SB主机箱一台普通光源一个三棱镜（分光装置）一个半导体激光器一个滤色片（七色）一套支架一套导线若干四、实验原理三棱镜的分光作用原理基于以下几点：1、三棱镜表面对光线的折射作用。三棱镜对不同波长的各色光具有不同的折射率。因此当三棱镜中入射的光（白光为各种不同波长的复合光，从波长为400nm紫光至760nm的红光）则三棱镜对不同色光具有不同折射率。各色光经折射后的折射角将不同。因此通过三棱镜出射时，各色光的偏角也随之不

8、同。所以，白光经过三棱镜折射以后将分解成各种色光并呈现出一片按序排列的颜色。这种现象称为光的色散。2、图1-1画出了三棱镜表面产生折射的情况。如入射光（某一单色光）经三棱镜AB进入玻璃介质后，光线产生一偏角δ1该光束在B面出射时，又产生一偏角δ2光线经二次折射后入射光与出射光产生的偏角对三棱镜两个折射面AB导出折射定律为：-75-利用两式相减，并根据，经过具体运算得由式可见，光线经棱镜折射后，产生的偏角是光线入射角I1。棱镜折射角α和折射率n的函数，对于给定的三棱镜α