- •Введение
- •Лабораторная работа “Измерение ватт-амперных характеристик инжекционного лазера при различных температурах”
- •Относительная спектральная характеристика инжекционного лазера
- •Диаграмма направленности инжекционного лазера
- •Ватт-амперные характеристики инжекционного лазера при различных температурах
- •Зонная диаграмма инжекционного квантоворазмерного InGaAsP/InPлазера
- •Инжекционный лазер с резонатором Фабри-Перо
- •Инжекционный лазер с распределенной обратной связью
- •Внешний вид волоконно-оптического лазерного модуля
- •Конструкция волоконно-оптического лазерного модуля
- •Блок-схема лабораторной установки
- •Лабораторная работа “Измерение фотоэлектрических характеристик p-I-nфотодиода”
- •Вольт-амперные характеристики p-I-nфотодиода при различных уровнях мощности оптического излучения
- •Энергетическая характеристика p-I-nфотодиода
- •Относительная спектральная характеристика монохроматической чувствительности p-I-nфотодиода
- •CтруктураInGaAs/InPp-I-nфотодиода и его зонная диаграмма
- •Относительная спектральная характеристика InGaAs/ InP p-I-nфотодиода
- •Внешний вид волоконно-оптического фотодиодного модуля
- •Зависимость темнового тока InGaAs/InP p-I-nфотодиода от напряжения обратного смещения
- •Блок-схема лабораторной установки
- •Лабораторная работа “Измерение амплитудно-частотной характеристики p-I-nфотодиода”
- •Переходные характеристики p-I-nфотодиода
- •Частотная характеристика p-I-nфотодиода
- •Зависимость предельной частоты InGaAs/InPp-I-nфотодиода от толщины поглощающегоi-слоя при различных диаметрах фоточувствительной области
- •Эквивалентная электрическая схема p-I-nфотодиода
- •Блок-схема лабораторной установки
- •Лабораторная работа “Измерение фотоэлектрических характеристик лавинного фотодиода”
- •Вольт-амперные характеристики лавинного фотодиода в темновом режиме и при освещении, а также вольтовая характеристика коэффициента умножения
- •Структура InGaAs/InPлавинного фотодиода
- •Блок-схема лабораторной установки
- •Лабораторная работа “Измерение токовой характеристики силы излучения светодиода”
- •Энергетические и фотометрические величины оптического излучения
- •Относительная спектральная характеристика светодиода
- •Диаграмма направленности светодиода
- •Токовые характеристики силы излучения (силы света) в максимуме диаграммы направленности светодиода при различных температурах
- •Поперечное сечение светодиода
- •Внешний вид 5 мм светодиода
- •Относительная спектральная характеристика квантоворазмерного GaAlAs суперяркого красного светодиода
- •Диаграмма направленности квантоворазмерного GaAlAs суперяркого красного светодиода
- •Блок-схема лабораторной установки
- •Спектральная характеристика кремниевого p-I-nфотодиода
- •Относительная спектральная характеристика монохроматической чувствительности глаза человека
- •Оценка погрешностей результатов измерений
- •Значение коэффициента Стьюдента tдля случайной величиныX, имеющей распределение Стьюдента с (n-1) степенями свободы
- •Ряд экспериментальных значений
- •Ряд случайных отклонений результатов
- •Литература
Блок-схема лабораторной установки
Лабораторная установка включается в следующем порядке:
Заземлить стенд, вольтметр и персональный компьютер.
Подсоединить стенд к COM-порту компьютера с помощью ноль модемного кабеля.
Подсоединить генератор к LPT-порту компьютера.
Включить осциллограф и генератор для прогрева в течение не менее 30 минут.
Подключить блок питания к стенду при нахождении кнопки включения стенда в положении “Выкл.”.
Подключить блок питания стенда к электрической сети 100-240 В, 50/60 Гц.
Включить стенд (перевести кнопку включения стенда в положение “Вкл.”). Индикатор на кнопке включения стенда указывает на наличие напряжения питания на стенде.
Включить компьютер и запустить интерфейсную программу, управляющую стендом.
Выбрать в интерфейсной программе номер COM-порта, к которому подключен стенд, и произвести соединение интерфейсной программы со стендом нажатием кнопки “F9” на клавиатуре компьютера. Интерфейсная программа произведет диагностику работы стенда и при успешном соединении выведет сообщение “Соединение сCOMxустановлено”, где “х” – номерCOM-порта, к которому подключен стенд.
Если самодиагностика стенда не выявила ошибок, подключить осциллограф к выходному электрическому разъему фотодиода на стенде.
Соединить выходной оптический разъем лазерного диода с входным оптическим разъемом фотодиода с помощью одномодового волоконно-оптического кабеля.
Порядок выполнения работы
Ознакомиться с лабораторной установкой.
Включить приборы в указанном выше порядке.
Ознакомиться с работой интерфейсной программы.
Запустить интерфейсную программу генератора сигналов сложной формы Г6-45. Ознакомиться с возможностями данной программы и с порядком установления электрических сигналов на выходе генератора.
Установить напряжение питания p-i-nфотодиода 0 В и ток накачки лазерного диода 20 мА.
Установить на выходе генератора синусоидальный сигнал с амплитудой 0.5 В и частотой 2 кГц.
Получить на экране осциллографа четкую картину фотосигнала. С помощью меток на экране осциллографа измерить амплитуду фотосигнала на сопротивлении нагрузки p-i-nфотодиода.
Повторить измерение по п.Рис. 6.7. для следующих частот выходного синусоидального сигнала генератора: 20 кГц, 200 кГц, 2 МГц, 3 МГц, 4 МГц, 5 МГц, 6 МГц, 7 МГц, 8 МГц, 9 МГц, 10 МГц (при изменении частоты выходного синусоидального сигнала его амплитуда должна оставаться постоянной и равной 0.5 В).
Произвести нормировку измеренных амплитуд фотосигнала на сопротивлении нагрузки p-i-nфотодиода путем деления их на амплитуду фотосигнала, измеренную на частоте 2 кГц.
Построить амплитудно-частотную характеристику p-i-nфотодиода и определить его предельную частоту.
Повторить измерения по пп.Рис. 6.6.-Рис. 6.10. для напряжения питания p-i-nфотодиода -5 В.
Установить напряжение питания фотодиода 0 В и ток накачки лазерного диода 20 мА.
Установить на выходе генератора прямоугольный сигнал с частотой 80 кГц. Установить на блоке “РАЗВЕРТКА” осциллографа время развертки 1 мкс и произвести ее 10-кратную растяжку нажатием кнопки “X10”, в этом случае 1 клетка на сетке экрана осциллографа соответствует 0.1 мкс.
Получить на экране осциллографа четкую картину фотосигнала на сопротивлении нагрузки p-i-nфотодиода. С помощью меток на экране осциллографа измерить время нарастания и спадаp-i-nфотодиода.
Повторить измерения по пп.Рис. 6.13.-Рис. 6.14. для напряжения смещения p-i-nфотодиода -5 В.
Содержание отчета
Отчет о проделанной лабораторной работе должен содержать:
название работы, ф.и.о. студента и номер группы;
таблицы с экспериментальными данными;
амплитудно-частотные характеристики p-i-nфотодиода при различных напряжениях питания;
значения предельных частот p-i-nфотодиода при различных напряжениях питания;
значения времен нарастания и спада p-i-nфотодиода при различных напряжениях питания;
выводы.