《光电子技术实验》指导书

合集下载

光电子技术实验讲义

《光电了技术实验》实验讲义光信息教研室2012年9月目录实验一LD/LED 的P-I-V 特性曲线测试............. - 2 -实验二光纤数值孔径测量实验................ - 8 -实验三光源调制与解调实验 (10)实验四电光调制实验 (15)实验五声光调制实验 (19)实验六、APD特性参数的测量 (25)实验一 LD/LED 的P-I-V 特性曲线测试、实验目的1、通过测试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，计算阈值电流（I th ），掌握LED 发光二极管和LD 半导体激光器的工作特性。

、实验内容1、测试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。

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、光功率计 1 台 5、万用表1台四、实验原理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。

激光，其英文 LASER 就是 Light Amplification by StimulatedEmission of Radiatio n（受激辐射的光放大）的缩写。

1、半导体激光器的结构半导体是由大量原子周期性有序排列构成的共价晶体，由于邻近原子的作用，电子所处的能态扩展成能级连续分布的能带，如下图（a ）所示，能量低的能带称为价带，能量高的能带称为导带，导带底的能量 Eu 和价带顶的能量E 之间的能量差E u E l E g 称为禁带宽度或带隙，不同的半导体材料有不同的带隙。

本征半导体中导带和价带被电子和空穴占据的几率是相同的， N 型半导体导带被电子占据的几率大， P 型半导体价带被空穴占据的几率大。

如下图（ b ）、（c ）所示。

光电子技术试验试验教学大纲

《光电子技术实验》实验教学大纲
开课实验室：光电子技术实验室课程总学时： 50
课程名称：光电子技术实验课程编号： S4210020
实验学时： 50 上机学时： 0
面向专业：电子科学与技术实验类别：专业基础课实验
开课学期： 6
一、实验教学的指导思想和教学目的
通过实验教学进一步加深学生对专业基本理论的理解，掌握多种光电探测仪器的原理及使用，提高联系实际的能力。

培养学生实验技能及分析实验现象的能力，奠定学生实际工作中良好的分析问题和解决问题的能力。

二、实验教学的基本要求
本实验课程涉及本专业基本理论与技术，使用气体与固体激光器。

每个实验给出了原理、装置及任务并附有思考题。

既有演示实验、验证实验、又有综合实验。

即有基础理论现象的观察（观测）和激光器本身基本参量的调试测定，又有运用专业基础知识和技术对具体问题作综合的实验研究。

本着夯实基础的思想，本课程力图使学生了解并掌握多种光电测试仪器的原理及操作，巩固专业基础理论知识，感性理解专业技术知识，提高学生实验技能及分析实验观察的能力。

三、实验教材
1．《光电子（激光）专业实验》指导书，本专业编，2001年部分修改；
2．《激光实验方法》，马祖光编，1987年；
3．《激光实验选编》，高以智编，1987年；
4．《激光实验选编》，北京大学编，1998年。

四、实验考核
1．作为一门独立的实验课程，期末考试以题签面试和考察实验报告相结合的方式；
2．试验缺席二次以上不准参加考试。

五、实验项目表。

光电子技术实验指导书(doc 98页)

光电子技术实验指导书(doc 98页)光纤通信与光电子技术实验指导书引言光通信技术是当代通信技术发展的最新成就，在信息传输的速率和距离、通信系统的有效性、可靠性和经济性方面取得了卓越的成就，使通信领域发生了巨大的变化，已成为现代通信的基石，是信息时代来临的主要物质基础之一。

现代光通信是从1880年贝尔发明‘光话’开始的。

他以日光为光源，大气为传输媒质，传输距离是200m。

1881年，他发表了论文（关于利用光线进行声音的复制与产生）。

但贝尔的光话始终未走上实用化阶段。

究其原因有二：一是没有可靠的、高强度的光源；二是没有稳定的、低损耗的传输媒质，无法得到高质量的光通信。

在此后几十年的时间里，由于上述两个障碍未能突破，也由于电通信得到高速发展，光通信的研究一度沉寂。

这种情况一直延续到本世纪60年代。

1970年被称为光纤通信元年，在这一年发生了通信史上的两件大事：一是美国康宁(Corning)玻璃有限公司制成了衰减为20dB／km 的低损耗石英光纤，该工艺理论由英国标准电信研究所的华裔科学家高锟博士于1966年提出；二是美国贝尔实验室制作出可在室温下连续工作的铝镓砷(A1GaAs)半导体激光器，这两项科学成就为光纤通信的发展奠定了基础。

此后，光纤通信以令人眩目的速度发展起来，70年代中期即进入了实用化阶段，其应用遍及长途干线、海底通信、局域网、有线电视等各领域。

其发展速度之快，应用范围之广，规模之大，涉及学科之多(光、电、化学、物理、材料等)，是此前任何一项新技术所不能与之相比的。

现在，光纤通信的新技术仍在不断涌现，生产规模不断扩大，成本不断下降，显示了这一技术的强大生命力和广阔应用前景。

它将成为信息高速公路的主要传输手段，是将来信息社会的支柱。

经过30年的发展，光纤通信历经五次重大技术变革，前四代光纤通信均已得到广泛应用。

第一代光纤通信的工作波长为0.85um，属短波长波段，传输光纤用多模光纤。

光源使用铝镓砷半导体激光器，光电检测器为硅(Si)材料的半导体PIN光电二极管或半导体雪崩光电二极管(APD)。

光电子学实验指导书-6页文档资料

《光电子学》实验指导书何宁编桂林电子科技大学2019年4月前言在现代通信系统中，利用光电子技术实现无线通信，保证通信的有效性是未来通信领域的一门新兴技术和发展方向。

二十世纪下半叶，半导体的研究导出了微电子集成电路，同时也制造出了光电器件，它们对信息技术和计算机技术产生了极大的影响，由于微电子技术在向“微”方向的发展上不久将接近极限，而光电子技术还会继续向纵深发展，其应用面将会进一步扩大。

由于光通信具有波束隐蔽、接收天线小、通信速率高、抗电磁干扰和保密性强等优点，1960年激光出现以来，激光技术以其强大的生命力推动着光电子技术的发展，它在民用、医疗和军事方面都得到广泛应用，激光探潜、激光雷达、激光成像、激光测距、激光跟踪、激光制导等技术不断涌现，尤其近几年开展的大气光通信和水下光通信都有较好的实际应用，可以说二十一世纪是光电子技术的时代。

由于光电子技术是一门内容广泛的技术科学，而实验是课堂教学的延伸，通过基本实验可加深对课堂内容的理解，提高同学们的系统概念和实际操作能力，为日后工作和科学研究打下良好的基础。

光束调制一、实验目的1、理解电光转换的机理，了解内调制和外调制的实现方法。

2、掌握光束的衍射角的定义和计算。

3、熟悉常用电光器件和光测试设备的使用。

二、实验内容及要求1、完成光束的直接光强度调制和声光调制。

2、测试声光调制器的插入损耗和衍射角。

三、实验原理及步骤激光是一种光频电磁波，具有良好的相干性，并与无线电波相似。

按其工作波长的不同可分为红激光（632nm ）、绿激光（532nm ）、蓝激光（473nm ）三种，将信息加载于激光（载波）的过程称为调制，起控制作用的低频信息称为调制信号。

光波的电场强度为)cos()(C C C A t E ϕω+=应用某种物理方法改变光波的振幅（Ac ）、频率（C ω）、相位(C ϕ)、强度和偏振等参量之一，使其按照调制信号的规律变化，那么激光束就受到了信号的调制。

光电子技术实验指导书

浙大科仪简介浙江大学仪器系（科仪系）在全国高校中最早开设“电子测量技术与仪器”专业课程，并开发出CSY传感器系统实验仪应用于实验教学。

杭州浙大科仪电子技术有限公司依托浙江大学电子、光电信息专业的雄厚技术实力，多年来研制了KY·CSY系列传感器与检测技术实验仪器、在全国领先的激光、光电测试、光通讯实验系统、KZSY系列自动化教学实验仪器，已经装备了全国1000多所高等院校的物理、机电、电子电气、光学、光电、自动化、生物医学工程、信息工程等专业实验室。

“浙大科仪”秉承浙江大学“求是创新”的校风，遵循“服务教学不断超越”的宗旨，根据自身专业实验课程的教学实践，在保持自己产品专业特色的同时，紧跟科学技术发展与相对应的高等院校实验教学设备的更新，不断开发出科技含量高、实验内容新颖深受高等院校欢迎的实验设备，“浙大科仪”教学仪器已经成为高教实验设备中的品牌产品。

“浙大科仪”不断加强现代企业管理，通过GB/T19001-2000-ISO9001:2000质量体系认证，建立了现代质量管理体系和以用户满意为标准的售后技术服务制度，“浙大科仪”将始终伴随中国教育事业“继往开来、开拓创新、与时俱进、再创辉煌”！实验原理光电传感器（探测器）是将光信号转换为电信号的传感器，它主要检测直接引起光强度变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能导致光量变化的其它非电量，如物体形状、表面粗糙度、位移、速度、加速度、工作状态识别等。

光电传感器具有非接触性、响应快、性能可靠等特点，因而在现代工业生产中得到广泛应用。

光电传感器的物理基础是光电效应。

在光辐射作用下电子逸出材料的表面，产生光电子发射称为外光电效应，基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。

电子不逸出材料表面的则是内光电效应。

光电导效应、光生伏特效应属于内光电效应。

光电效应通常分为外光电效应和内光电效应，，通常所用的光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都属于上述两种类型。

光电子学试验教学大纲课程名称光电子学试验Photo-electricity

《光电子学实验》教学大纲一、课程名称：光电子学实验Photo-electricity Lab二、课程编号：1002242三、学分学时：3学分/48学时四、使用教材：《光电子学实验讲义》，河海大学应用物理系编五、课程属性：实践教学/ 必修六、教学对象：应用物理专业本科生七、开课单位：理学院物理实验中心八、先修课程：《光电技术》九、教学目标：光电子学实验是为应用物理专业高年级本科生所开的一门重要的必修实验课程。

它所安排的实验题目以光电技术及其应为主，如CCD传感技术，光纤维传感技术，光通信技术。

本课程可以帮助学生理解和掌握光电技术的基本原理，以及各主要应用领域中的基本实验方法与技能，从而培养学生的独立工作能力与创新精神和适应能力。

十、教学内容：本实验包括：线阵、面阵CCD驱动原理及其应用，光电探测时间响应实验，光纤传感原理与应用，光通信（模拟光通信和数字光通信，波分复用），光学传递函数实验和精密位移量的激光干涉测量方法等。

本实验的基本要求是掌握CCD技术、光纤传感技术的基本原理与应用，了解光通信的基本原理。

十一、基本要求：本实验的基本要求是掌握CCD技术、光纤传感技术的基本原理与应用，了解光通信的基本原理。

每一项目按3套仪器配置，二人一组。

十二、设备配置：（一）教学实验设备与仪器多功能CCD线阵、面阵实验仪，光纤通讯系统实验仪（CSY——10C），激光多功能光电测试系统（CSY——10L），光纤传感实验仪——FOS-II-B光纤传感器设计实验系统—FOSD-II，光通讯实验系统——FOCS-II（二）必要的维修与加工机具与设备十三、教学参考：1、参考教材：《光电子技术与实验》，江月松主编，北京理工大学出版社出版，2000年9月2、网络资源⏹河海大学物理实验课程网站十四、考核方式：1. 实验考试可以采取笔试、实验操作考试或两者相结合的考试方式，五级记分。

实验操作考试重点考核学生的动手能力和正确程度。

尽量以带有设计性内容的实验作为考试题，以便充分反映学生的真实水平。

光电传感器实验指导书

《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1、严格按照实验表格认真仔细填写，要求字迹工整，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。

光电子技术课程设计指导书改

光电子技术课程设计指导书改光电子技术课程是现代电子技术中的一个重要分支，应用广泛，包括光通信、光学测量、光学成像等领域，因此光电子技术课程设计是电子工程专业中不可或缺的一部分。

为了有效地指导学生完成光电子技术课程设计，需要一份详细的课程设计指导书。

本文将就如何改进光电子技术课程设计指导书进行探讨。

一、指导书的结构光电子技术课程设计指导书应该包含以下几个主要部分：1.课程描述：应该提供一份详细的课程描述，包括课程的目的、教学方法、学习方法以及考试形式等内容，明确学生需掌握的知识和技能点，以及该课程的目标和意义。

2.课程安排：应该提供一份详细的课程安排表，包括每周授课时间、每周授课内容以及作业和考试安排等内容，以便学生能够清晰了解该课程的整体框架和安排。

3.实验内容：应该提供一份详细的实验内容，包括实验目的、实验器材、实验步骤以及实验报告要求等内容，以帮助学生更好地完成实验。

4.课程评价：应该提供一份详细的课程评价标准，以衡量学生的学习成果和实验成果。

评价标准应该与课程目标和知识点相对应，并给予具体的分数和评价方式。

二、指导书的完善1.课程目标的明确在编写光电子技术课程设计指导书时，应该明确该课程的目标，这有助于学生更好地理解和掌握课程内容。

在明确课程目标的同时，还要考虑学生的学科基础水平和兴趣爱好等因素，从而确保课程目标是可行和具有吸引力的。

2.实验内容的改进实验是光电子技术课程设计的重要部分，有助于学生理解和巩固课程内容。

因此，在编写光电子技术课程设计指导书时，应该重点关注实验。

实验内容应该具有实践性、可行性和创新性。

同时，也要注意实验器材的选择和实验步骤的详细说明，以保证实验的成功进行。

3.评价标准的细化评价标准是衡量学生学习成果和实验成果的重要标准，因此评价标准应该细化到每一个知识点和实验步骤。

在评价标准的制定过程中，应该确保评价的公平性和可信度，让学生能够明确地知道自己的学习成果和实验成果。

光电子器件物理实验指导书(修改)精品

图2.1-5 棱镜对白光的分光实验装置光电子器件物理实验实验1 光源与光度辐射度参数的测量实验目的：通过用棱镜等器件对发白光的LED （发光二极管）发出的光进行分光的测量和对光电综合实验平台上所用光源发出光进行照度测量的实验。

学习光本性的基本常识，巩固“光电技术”教科书中第一章关于光的度量内容，并掌握光电综合实验平台所用光源的发光特性；通过对光源照度的调节与测量，熟悉进行光电实验过程中所用数字仪表使用方法，为后面实验做技术准备。

实验仪器：① 光电综合实验平台主机系统1台；② 60°分光棱镜及其夹持装置各1个；③ 焦距f =50mm 的透镜及其支架1只；④ 发白光的LED 平行光源（远心照明光源）及其夹持装置各1个；⑤ 狭缝及其夹持装置各1个；⑥ 像屏及其夹持装置各1个；⑦ 磁性表座4个；实验内容：1）棱镜对“白光”的分光特性；2）掌握分光光谱的分布规律；3）测量远心照明光源在不同位置上的照度；实验步聚：1) 棱镜分光实验① 认识实验所用器件从光电综合实验平台备件箱中取出如图2.1-4所示的分光棱镜、棱镜安装调整机构、发白光的LED 远心照明光源、可调狭缝与像屏。

将这些器材按如图2.1-5所示的方式安装在光学实验台上。

打开实验平台上的电源开关，将远心照明光源的电源线接到平台的+5V(VCC)电源上（注意其极性，红插头接VCC ）,使LED光源发出一束白色平行光，然后，在光路中插入可调宽度的狭缝，使通过狭缝形成的窄条白光投射到分光棱镜的工作面上，调整（旋转）分光棱镜，改变白光的入射角，再移动像屏位置，观察窄条白光被分光的现象，将有彩色条形光带从棱镜的另一个工作面发射出去。

若像屏位置合适，在像屏上将观测到彩色条带。

分析各种彩条带的颜色分布规律，记录各色彩条的排列顺序。

若将50mm焦距的透镜安装在棱镜与像屏之间，并适当调整透镜与棱镜之间的距离L，与透镜与像屏之间的距离L`，观察像屏上彩条的变化。

《光电技术实验》教学大纲

《光电子技术实验》课程教学大纲课程代码：0807408005课程名称：光电子技术实验英文名称：Experiments of photoelectron technology学分：1 总学时：24适用对象：光电信息科学与工程专业学生先修课程：大学物理、高等数学一、教学目标与基本要求1、通过实验，加深对光电子技术基本理论知识的理解，熟练掌握光电子技术的基本测试原理、实验方法、实验思想、操作技能，实验结果分析，掌握实际光学系统的设计方法；2、熟悉并掌握常用光学仪器设备的使用方法；3、通过实践环节，培养学生运用基础理论知识，分析和解决光电子技术中实际问题的能力和创新能力。

二、基本理论与实验技术知识本实验课程是《光电子技术A》理论课程的配套课程，需要学生利用理论课涉及的光学基础知识、光与物质的相互作用、激光原理、光的电磁理论和波动光学、光波导理论、光调制、光的探测和显示和光无源器件知识完成相关的实验项目。

通过实验，使学生初步掌握光电子技术的全貌，学会光源的使用、光学系统的搭建，各光学元件间距测量及数据的处理工作。

三、实验方法、特点与基本要求学生在课前认真阅读实验教材和有关资料，实验中，学生应该根据实验项目的要求选择光学器件、搭建调平光学系统、观察到光学影像。

光学元件轴向测距应首先该元件的中心，横向测距应会使用光学测微仪相对测量。

认真作好实验报告，认真分析实验现象和实验数据，引出正确结论。

四、实验主要仪器设备光学导轨、起偏器、检偏器、λ/4 波片、He-Ne 激光器、光调制器, 光学导轨、起偏器、检偏器、λ/4 波片、He-Ne 激光器、光调制器, 光电综合应用实验箱、红外发射装置、光电接收装置、示波器、万用表, 光电信息实验平台，面阵CCD 光阑光栅菲涅耳片等五、实验项目的设置与内容提要六、实验报告要求按照指导教师要求撰写和提交实验报告和实验原始记录。

七、考核方式与成绩评定考核方式：检查预习笔记、实验结果及原始记录、批改实验报告。

光电子技术实验课程

光电子技术实验课程光电子技术实验课程是一门理论与实践相结合的课程。

在这门课程中，学生将学习光电子技术的基本原理和应用，同时也将通过实验学习如何正确使用光电子技术的仪器和设备。

本文将对光电子技术实验课程进行详细介绍。

一、课程内容：光电子技术实验课程主要介绍了光电子仪器和设备的使用方法，如光电效应仪、光电倍增管、光电二极管等。

同时，还将介绍光学测量与光电子测量的基本原理和方法，如光路设计、光波导和光纤传输实验等。

二、课程目标：1.熟悉光电子技术的基本概念和原理，了解光电效应、半导体光电子学、光电子器件等方面的内容。

2.掌握光电子仪器和设备的使用方法，能够正确使用光电子测量仪器和设备进行实验。

3.能够熟练掌握光学测量和光电子测量的基本原理和方法，能够设计简单的光学测量和光电子测量系统。

三、实验内容：1.光电效应实验：光电效应是光电子学最基本的现象，也是研究光电子学的起点。

本实验将以测量光电离出电子动能为目的，通过调节基底电压和入射光强度，来掌握几种不同的光电效应。

2.光电倍增管测量实验：光电倍增管是一种常见的光电子仪器，其主要用于测量极小的电荷。

本实验将以测量阴极面电流为目的，测量光电倍增管的增益、噪声和信号处理等方面的性能。

3.光电二极管测量实验：光电二极管是一种光感性半导体器件，用于将光信号转化为电信号。

本实验将以光电二极管的输出电流为目标，测量光电二极管的响应曲线、灵敏度、响应时间等方面的性能。

4.光学干涉测量实验：光学干涉是一种用光学方法来测量导线、表面等微细物体的方法。

本实验将通过光源的选择、干涉条纹的观察和处理等步骤，来测量导线直径和表面形貌等参数。

5.光纤传输实验：光纤传输是一种基于光学原理的信息传输方式，其主要应用在通信技术、传感技术等领域。

本实验将通过对光纤的结构和特性的了解，来掌握光纤传输的基本原理和方法。

四、实验设备：光电效应仪、光电倍增管、光电二极管、干涉仪、光源、光纤等设备。

《光电子技术实验》指导书-五邑大学

《光电子技术实验》指导书编者：洪建勋葛华李成军吴友宇武汉理工大学信息工程学院2007年7月目录实验一光源特性测试 (1)实验二光电探测原理实验 (7)实验（一）光照度测试 (8)实验（二）光电二极管光电特性测试 (10)实验（三）光电二极管伏安特性测试 (14)实验（四）光电池光电特性测试 (16)实验（五）光电池伏安特性测试 (19)实验三光电探测器直流特性测试 (22)实验四光电倍增管特性参数测试 (25)实验五电光调制实验 (29)实验六光电报警系统设计实验 (34)实验一光源特性测试一、实验目的1、测试LD/LED 的功率－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（I th ）和外微分量子效率。

2、了解温度（T ）对阈值电流（I th ）和光功率（P ）的影响。

二、实验内容1、测试在LD/LED 的功率－电流（P-I ）特性曲线和电压－电流（V-I ）特性曲线。

2、测试LD 温度特性。

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、万用表 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。

因此其具有与普通二极管相类似的V-I 特性曲线，如图所示：由V-I 曲线我们可以计算出LD/LED 总的串联电阻R 和开门电压V T 。

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。

V T V从图中可以看出LDP-I 曲线才近似一根直线。

而在I f <I th 部分，LD 输出的光功率几乎为零。

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ηD 。

光电子技术实验指导书

光电子技术实验指导书光电子技术实验指导书3CSY2000G光电传感器实验仪说明CSY2000G光电传感器实验仪主要有主机箱、传感器装置、实验模板、实验桌四大部分组成（一）主机箱：供电电源AC220V，50HZ。

额定功率200W。

1、有实验所需的电源、压力源0-12V连续可调直流稳压电源。

0-5V连续可调直流稳压电源。

±15V、+12V、+5V稳压电源。

2、显示压力源：气压量程4-20KPa（通过调节玻璃转子流量计、旋钮、气压输出大小可调）电流表：DC20μA-20mA(量程三档切换)电压表：DC200mV-20V（量程三档切换)光功率计：1999mW光照度计：1999Lx频率/转速表：f：0-9999Hz、n：0-9999 r/min计时器（秒表）：9999S气压表:4-40 KPa3、温控仪：PID位式调节仪：0-2000C（二）传感器装置光学传感器由底座，升降支架、遮光筒、滑轨等组成，可卸式活动安装各种光电器件探头，光源等。

1、光敏器件及传感器光敏电阻光敏二极管光敏三极管4红外光敏二极管（光接受）硅光电池反射式光耦（红外发射与红外光敏三极管组合）红外线热释电探头光照度计探头光功率计探头2、传感器光纤传感器、（位移、压力、温度）PSD位置传感器线阵CCD测径系统（可选）光栅位移传感器（可选）3、光源普通白炽灯、普通发光二极管、红外发射管、半导体激光管、各种滤色镜。

（三）实验模板光电器件实验（一）模板光电器件实验（二）模板光电器件实验（光开关）模板光电器件实验（光调制）模板光电传感器转速测量实验模板光纤传感器实验模板PSD传感器实验模板温度传感器（四）实验桌放置主机箱、实验模板、各种实验器件实验台尺寸为：1600×800×740（mm）5实验指南实验一光电基础知识实验实验目的通过实验使学生对光源分光原理，辐射量与光度量、光的不同波长等基本概念有具体的认识。

第一部分光源和光波长实验一、实验原理：以电磁波形式或粒子（光子）形成传输的能量，它们可以用光学条件反射、成像或色散，这样能量传输及其传播过程称为光辐射。

《光电子技术与仪器》实验指导书1

光电子技术与仪器实验报告学院：班级：学号：姓名：2实验四利用线阵CCD 进行物体角度的测量一、实验目的应用线阵CCD 可以进行物体位置或角度的测量，学习利用线阵CCD 测量被测物体角度的方法能够帮助学生进一步掌握线阵CCD 的应用问题，培养学生充分发挥想象力，增强创新设计能力。

二、实验准备内容a)学习利用彩色线阵CCD 测量被测物体角度的基本原理。

b)掌握利用CCD 进行角度测量的方法。

三、实验所需仪器设备（1） YHLCCD －IV 型彩色线阵CCD 多功能实验仪一台。

（2）装有VC++软件及相关实验软件的PC 计算机一台；（3）带宽50MHz 以上的双踪迹同步示波器一台；四、利用彩色线阵CCD 测量物体角度的原理利用线阵CCD 测量被测物体角度的方法有很多，其实质都属于尺寸测量和位移量测量的类型。

常用的测量方法有两种。

第一种方法如图6-1所示，图中水平粗线表征线阵CCD 的像敏单元阵列，假设待测物体的轴线与CCD 像元排列方向垂直，线阵CCD 将测出它的宽度为D ，当该物体旋转了角度α后，CCD 测量出来的宽度值也发生变化，变为S 。

从图6-1可以推导出被测物的倾斜角度α为α＝sin -1 ( D / S )。

这种测量角度的方法比较简单，适用于低精度测量较大尺寸物体的倾斜角。

这种方法要求预先知道被测体垂直放置时的宽度，且光学系统的放大倍数不能太高。

当被测物体本身的宽度尺寸D有显著变化时，会直接影响角度的测量精度。

测量角度的第二种方法实际上是两条具有水平刻度尺的平行线切割被测物体而对其倾角敏感的测量原理。

由于彩色线阵CCD由3条相互平行的像敏单元阵列构成，且制造CCD的工艺保证了三条平行的光敏单元阵列的首尾及像元尺寸的高精度一致性，使得其中的任意两行光敏单元阵列能够构成两条具有水平刻度的尺，其像元尺寸可视为尺的分度，像元总长可视为测量范围（当然要考虑光学系统的放大倍率），当被测物与线阵CCD像敏单元阵列成角度α时，可以利用彩色线阵CCD两条平行的阵列传感器进行角度测量。

《光电子技术与仪器》实验指导书

光电子技术与仪器实验指导书实验一线阵CCD原理及驱动实验一、实验目的1、掌握本实验仪的基本操作和功能。

2、掌握用双踪迹示波器观测二相线阵CCD驱动脉冲的频率、幅度、周期和各路驱动脉冲之间的相位关系等的测量方法。

3、通过对典型线阵CCD驱动脉冲的时序和相位关系观测，掌握二相线阵CCD的基本工作原理，尤其是复位脉冲CCD输出电路中的作用；转移脉冲与驱动脉冲间的相位关系，掌握电荷转移的过程。

二、实验前准备内容1、学习线阵CCD的基本工作原理（参考《图像传感器应用技术》教材），阅读双踪迹示波器的使用说明书。

2、学习TCD2252D线阵CCD基本工作原理与驱动波形图（参考附录）。

3、掌握双踪迹示波器的基本操作方法，尤其是它的同步、幅度、频率、时间与相位的测量方法。

4、根据线阵CCD的基本工作原理，观测转移脉冲SH与F1（CR1）、F2（CR2）的相位关系，理解线阵CCD的并行转移过程。

观测F1与F2及F1与CP、SP、RS间的相位关系，理解线阵CCD的串行传输过程和复位脉冲RS的作用。

5、测量CCD在不同驱动频率的情况下的F1与F2、F1、RS的周期与频率值，以及它的行周期（FC）值。

三、实验所需仪器设备1、双踪迹同步示波器（带宽50MHz以上）一台。

2、彩色线阵CCD多功能实验仪YHLCCD－IV一台。

四、实验内容及步骤1．实验预备（1）首先将示波器地线与实验仪上的地线连接良好，并确认示波器和实验仪的电源插头均已插入交流220V的电源插座上；（2）取出双踪迹同步示波器，将电源线插入交流220V的电源插座上，测试笔（或称探头）分别接入测试输入端口；打开示波器的电源开关，选择自动测试方式，调整显示屏上出现的扫描线处于便于观察的位置；（3）将示波器的两个测试笔分别接到示波器的标准输出信号输入端子上进行校准；2（4）打开YHLCCD －IV 的电源开关，观察仪器面板显示窗口，数字闪烁表示仪器初始化，闪烁结束后显示为“00 0”字样，前两位数表示积分时间档次值，末位数表示CCD 的驱动频率档位值。