【精品】光电探测实验指导书.doc

《【精品】光电探测实验指导书.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、【精品】光电探测实验指导书　　3、光电二极管光照特性　　3、硅光电池光照特性　　光电检测器件可根据用户的需求进行选择，如光敏电阻、硅光电池、光电二极管、光电三极管、APD光电二极管、PIN光电二极管、色敏光电二极管等。　　GCGDTC-B型光电探测原理综合实验仪的主箱体为必配部分，光电器件的封装为选配部分。　　在主箱体内，电路PCB板与光通路组件各占一半置于主箱体内，这样不仅可以让学生对整个实验系统的光通路一目了然，增强学生对系统的理解，而且外观美观大方，携带存放方便。　　在电路PCB板部分，采用模块化设计，包括光源驱动单元、脉冲驱动单元、信号测试

2、单元、光源指示单元等等。　　配备有0～12V，0～200V，两种可调的直流电压源，可为光电器件提供偏置电压。　　本实验箱还配有电压表、电流表和独立照度计，各表头显示单元和各种调节单元都放在面板上，学生做实验时只需要简单连线即可实现相应的功能。　　连线、调节、观察和记录都很方便。　　实验箱还配备51～20M欧电阻，可供学生配合其它元件自己动手搭建实验之用，提高学生动手动脑能力。　　结构封装引脚说明光敏电阻红色与黑色输出不分正负极光电二极管红色为P极，黑色为N极光电三极管红色为C极，黑色为E极硅光电池红色为正极，黑色为负极PIN光电二极管红色为P极，黑

3、色为N极APD光电二极管红色为P极，黑色为N极色敏传感器红色为P极，黑色为N极光照度计探头红色照度计正极，黑色为照度计负极光电探测综合实验仪实验指导书-4-实验一光敏电阻特性测试　　一、实验目的　　1、学习掌握光敏电阻工作原理　　2、学习掌握光敏电阻的基本特性　　3、掌握光敏电阻特性测试的方法　　4、了解光敏电阻的基本应用　　二、实验内容　　1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验　　2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验　　3、光敏电阻光电流测试实验；　　4、光敏电阻的伏安特性测试实验　　5、光敏电阻的光电特性测试实验　　6、光敏电阻的光谱特性测试实验

4、　　7、光敏电阻的时间响应特性测试实验　　三、实验仪器　　1、光电探测综合实验仪1个　　2、光通路组件1套　　3、光敏电阻及封装组件1套　　4、光照度计1台　　5、2#迭插头对（红色，50cm）10根　　6、2#迭插头对（黑色，50cm）10根　　7、三相电源线1根　　8、实验指导书1本　　四、实验原理1.光敏电阻的结构与工作原理光敏电阻又称光导管，它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。　　光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。　　无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小。　　当光敏电阻受

5、到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减小，电路中电流迅速增大。　　一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高。　　实际上光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧量级，亮电阻值在几千欧以下。　　光敏电阻的结构很简单，图1-1（a）为金属封装的硫化镉光敏电阻的结构图。　　在玻璃底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质，称为光导层。　　半导体的两端装有金属电极，金属电极与引出线端相连接，光敏电阻就通过引出线端接入电路。　　为了防止周围介质的影响，在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜，漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。　　光电探

6、测综合实验仪实验指导书-5-金属电极半导体电源检流计RLEI(a)(b)(c)Ra玻璃底板为了提高灵敏度，光敏电阻的电极一般采用梳状图案，如图1-1（b）所示。　　图1-1（c）为光敏电阻的接线图。　　2.光敏电阻的主要参数光敏电阻的主要参数有　　(1)暗电阻光敏电阻在不受光照射时的阻值称为暗电阻，此时流过的电流称为暗电流。　　(2)亮电阻光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。　　　　(3)光电流亮电流与暗电流之差称为光电流。　　3.光敏电阻的基本特性　　(1)伏安特性在一定照度下，流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端

7、的电压的关系称为光敏电阻的伏安特性。　　光敏电阻在一定的电压范围内，其I-U曲线为直线，如图1-2所示。　　（2）光照特性光敏电阻的光照特性是描述光电流I和光照强度之间的关系，不同材料的光照特性是不同的，绝大多数光敏电阻光照特性是非线性的，如图1-3所示。　　(3)光谱特性光敏电阻对入射光的光谱具有选择作用，即光敏电阻对不同波长的入射光有不同的灵敏度。　　光敏电阻的相对光灵敏度与入射波长的关系称为光敏电阻的光谱特性，亦称为光谱响应。　　图1-4为几种不同材料光敏电阻的光谱特性。　　对应于不同波长，光敏电阻的灵敏度是不同的，而且不同材料的光敏电阻光谱

8、响应曲线也不同。　　（4）时间特性实验证明，光敏电阻的光电流不能随着光强改变而立刻变化，即光敏电阻产生的光电流有一定的惰性