光电子技术实验指导书（页）

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1、光电子技术实验指导书武汉理工人V信息工程7院电子科V与技术系目录实验一光源特性测试1实验二光电二极管光照特性实验7实验三光电池特性实验11实验四光电探测器直流参数测试13实验五电光调制实验16实验六光电报警系统设计实验21实验一光源特性测试一、实验目的1、测试LD/LED的功率一电流（P-I）特性1111线和电压一电流（V・I）特性曲线，计算阈值电流（1巾）和外微分量子效率。2、了解温度（T）对阈值电流（1山）和光功率（P）的影响。—＞实验内容1、测试在LD/LED的功率一电流（P・I）特性曲线和电压一电流（V・I）特性曲线。2、测试LD温度特性

2、。三.实验仪器1、LD激光二极管（带尾纤输出，FC型接口）1只2、LED发光二极管1只3、LD/LED电流源1台4、温控器（可选）1台5、光功率计1台6、积分球（可选）1个7、力用表1台四、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。因此具具有与普通二极管相类似的V-I特性

3、11

4、线，如图1所示。图1LD/LED的V-1特性曲线由V-I曲线我们可以计算HlLD/LED总的串联电阻R和开门电压Vt。在结构上，由于LED与LD相比没冇光学谐振腔。因此，LD和LED的功

5、率与电流的P-I关系特性Illi线则有很大的差别。LED的P・IIlli线基本上是一条近似的线性直线。图2LD/LED的P-I特性曲线从图中可以看出LD的P・I曲线有一阈值电流Ith，只有在工作电流【Ph部分,PJ曲线才近似一根直线。而在IWh部分，LD输出的光功率儿乎为零。对于LD可以根据其P・I曲线可以求出LD的外微分量子效率HD。具具有如下关系：因此在曲线中，曲线的斜率表征的就是外微分量子效率。山于光电子器件是山半导体材料制成，因此温度对其光电特性影响也很大。随着温度的增加，LD的阈值逐渐增人，光功率逐渐减小，外微分量子效率逐渐减小。阈值与

6、温度的近似关系可以表示为：Ith(T)=Ith(Tr)exp[(T—T)Tol式中，几为室温，I血(丁,为室温下的阈值电流，几为特征温度。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。LD/LED电流源使用说明：1、本机为LD/LED专用测试设备，可广泛用于650nm>780nm>808nm>850nm、980nm.1310nm、1550nm等各种中小功率LD的电流测试及老化测试。设备内部fl?APC(AutomaticPowerControl)电路及ACC(AutomaticCurrentControl)电路，可以实现以卜三

7、种功能：1)LD电流源2）lop及Im电流测试3）LDlfi功老化及恒流老化本产晶的一大特色是设备内部带APC（AutomaticPowerControl）电路，这种电路是LD在实际应用时通常采用的一种恒功控制电路，对以控制LD输出恒定的光功率。因此，一只LD在木机上所表现的直流特性，将与它在实际应用时的肓流特性完全一致。有了这种悝功控制电路，就可以长期通电对LD进行寿命及稳定性考核。比如，可将被测LD调到5mW输出，记录该LD在通电1小吋后、1天后、1月后、3月后工作电流（lop）的变化量，从而反映出LD在应用产甜（如光通信模块、DVD激光头等

8、）中工作时的稳定性。2、其主要性能指标为：供给电流（lop）max：150mA反馈电流（Im）max:2000uAlop的测虽:准确度：±0.5mAIm测量准确度：±5uA电源规格：输入：190V・250V,50/60Hz输出:直流+5V,500mA3、仪器面板结构图（如图4）HRZY606LD/LED电流源4567图41・dvd粗调细调严日8.00.^①LD/LED电流显示②激光器背向探测电流显示③电源开关④LD/LED电流输出⑤DVD管、POINTER管切换开关（DVD管则按下开关，POINTER管则弹起）⑥怛功、恒流切换开关⑦输出电流粗调旋

9、钮⑧输出电流细调旋钮4、操作步骤1）将配套直流电源接入电流源后而电源输入接口处。通电Z前，确保“粗调”“细调”旋钮在最小值位置。这样可防止冲击电流损坏LD。2）确认LD或LED已经插接良好后，打开电源开关。此时电源输出为零，LD或LED尚未发光。3）恒功测量：将切换开关拨到恒功档，顺时针缓慢调节输出功率“粗调”旋钮，观察电流变化，改调“细调”旋钮，可将LD工作电流调至要求的数值（可用一台光功率计同时來测量LD的输出功率）。通过lop显示窗口可以读出输出电流值，通过Im显示窗口可以读出背向探测电流值。注意：LED内部没有探测器，故不能用恒功档测试，

10、只能用恒流档进行测试。4）恒流测量：将切换开关拨到恒流档，该方式卜•“细调”旋钮无效，Im窗口显示读数也无效。只需要调节输出功率“粗调”