光电探测技术实验报告

光电探测技术实验报告

班级：08050341X

学号：28

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实验一光敏电阻特性实验

实验原理:

光敏电阻又称为光导管,是一种均质的半导体光电器件,其结构如图(1)所示。由于半导体在光照的作用下,电导率的变化只限于表面薄层,因此将掺杂的半导体薄膜沉积在绝缘体表面就制成了光敏电阻，不同材料制成的光敏电阻具有不同的光谱特性。光敏电阻采用梳状结构是由于在间距很近的电阻之间有可能采用大的灵敏面积,提高灵敏度。

实验所需部件:

稳压电源、光敏电阻、负载电阻（选配单元）、电压表、

各种光源、遮光罩、激光器、光照度计（由用户选配）

实验步骤:

1、测试光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻

观察光敏电阻的结构,用遮光罩将光敏电阻完全掩

盖,用万用表测得的电阻值为暗电阻

R暗,移开遮光罩，在环境光照下测得的光敏电阻的

阻值为亮电阻，暗电阻与亮电阻之差为光电阻，光

电阻越大，则灵敏度越高。

在光电器件模板的试件插座上接入另一光敏电阻，

试作性能比较分析。

2、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流

按照图(3)接线，电源可从+2~+8V间选用，分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮则暗电流L暗=V暗/R L,亮电流L亮=V亮/R L，亮电流与暗电流之差称为光电流，光电流越大则灵敏度越高。

分别测出两种光敏电阻的亮电流，并做性能比较。

图（2）几种光敏电阻的光谱特性

3、伏安特性:

光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系。

按照图(3)分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V、12V时的光电流，并尝试高照射光源的光强，测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果填入表格并作出V/I曲线。

注意事项:

实验时请注意不要超过光电阻的最大耗散功率P MAX, P MAX=LV。光源照射时灯胆及灯杯温度均很高，请勿用手触摸，以免烫伤。实验时各种不同波长的光源的获取也可以采用在仪器上的光源灯泡前加装各色滤色片的办法，同时也须考虑到环境光照的影响。

实验数据及结果:

1.

暗电流L暗=V暗/R L=3.678V/0.47M=7.82*10-6

亮电流L亮=V亮/R L=2.212V/22.68k=9.75*10-5 2.

偏压4V

偏压6V

偏压8V

偏压10V

偏压12V

光电探测技术实验报告

班级：08050341X

学号：28

姓名：宫鑫

实验二光敏管的应用-----光控电路

实验目的:

了解光敏管在控制电路中的具体应用。

实验所需部件:

光敏二极管或光敏三极管、光控电路、光源、电压表、

电阻器、三极管

实验步骤:

1.图(10)为一常用的由光敏管组成的光控电路，其原理

与前述光敏电阻光控电路相似，电路接线时须注意

光敏管的极性。接通电源后调节控制电路,使其在自

然光下负载发光管不亮。

2.分别用白纸\带色的纸\书本和遮光罩改变光敏管的

光照，观察控制电路的亮灯情况。

实验结果及结论:

亮电阻白纸带色的纸书本遮光罩

9.00V 5.18V 4.45V 3.00V 1.79V

很亮较亮微亮较暗很暗

光电探测技术实验报告

班级：08050341X

学号：28

姓名：宫鑫

实验三光纤传感器--------位移测试

实验原理:

本实验仪中所用的为传光型光纤传感器,光纤在传感器中起到光的传输作用，因此是属于非功能性的光纤传感器。光纤传感器的两支多模光纤分别为光源发射及接收光强之用，其工作原理如图(22)所示。

光纤传感器工作特性曲线如图(23)

所示。一般都选用线性范围较好的前坡为

测试区域。

实验所需部件:

光纤、光电变换器、放大稳幅电路、近

红外发射及检测电路（光纤变换电路内）、

反射物（电机叶面）、电压表.

实验步骤:

1.将光纤、光电变换块与光纤变换

电路相连接,注意同一实验室如

有多台光电传感器实验仪,由于

光电变换块中的光电元件特性

存在不一致,则光纤变换电路中

的发射\接收放大电路的参数也

不一致，故请做实验之前将光纤

\光电变换块和实验仪对应编号,

不要混用,以免影响正常实验。

2.光纤探头安装于位移平台的支

架上用紧定螺丝固定,电机叶片

对准光纤探头,注意保持两端面

的平行。

3.尽量降低室内光照,移动位移平台使光纤探头紧贴反射面，此时变换电路输出电压Vo应

约等于零。

4.旋动螺旋测微仪带动位移平台使光纤端面离开反射叶片，每旋转一圈(0.5毫米)记录Vo

值,并将记录结果填入表格,作出距离X与电压值mv的关系曲线。

从测试结果可以看出,光纤位移传感器工作特性曲线如图(23)所示分为前坡Ⅰ和后坡Ⅱ。前坡Ⅰ范围较小，线性较好。后坡工作范围大但线性较差。因此平时用光纤位移传感器测试位移时一般采用前坡特性范围。根据实验结果试找出本实验仪的最佳工作点。（光纤端面距被测目标的距离）

起始电压 0.05V 峰值电压 0.76V 每次相距 0.15mm

由峰值向前20组

0.76 0.75 0.74 0.72 0.69 0.68 0.67 0.66 0.65 0.63 0.62 0.61 0.60 0.49 0.37 0.26 0.20 0.12 0.09 0.05