- •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
Ряд экспериментальных значений
i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Ui |
1.128 |
1.145 |
1.164 |
1.149 |
1.113 |
Решение
Вычисляем среднее арифметическое 5 результатов наблюдений:
. (2.1)
Рассчитываем мощность излучения лазерного диода:
. (2.2)
Определяем случайные отклонения результатов отдельных наблюдений напряжений:
. (2.3)
Результаты промежуточных расчетов заносим в Табл. 1.1..
Ряд случайных отклонений результатов
i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Vi |
-0.0118 |
0.0052 |
0.0242 |
0.0092 |
-0.0268 |
|
1.410-4 |
2.710-5 |
5.910-4 |
8.510-5 |
7.210-4 |
Вычисляем оценку среднеквадратического отклонения результатов наблюдений:
.(2.4)
Поверяем наличие грубых погрешностей с помощью критерия “трех сигм”:
. (2.5)
Как видно из (2.3)Табл. 1.1. грубые погрешности отсутствуют (|Vi| <0.06).
Определяем оценку среднеквадратического отклонения результата измерения:
.(2.6)
Вычисляем оценку среднеквадратического отклонения результата косвенного измерения:
. 6.5(1.9)
Определяем значение коэффициента Стьюдента tдля заданной доверительной вероятности 0.95 и числа наблюдений равного 5. Находим коэффициентtиз 6.4(1.4)Табл. 1.1.. Для нашей задачиP= 0.95 и (n-1) = 4, а значениеt= 2.776.
Вычисляем доверительные границы случайной погрешности результата косвенного измерения:
. 6.5(1.13)
Записываем результат измерения:
.
Литература
Общая теория оптоэлектронных приборов
Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2 кн. / пер. с англ.; Под ред. У. Тсанга. – М.: Мир, 1988. – 526 с.
Носов Ю.Р. Оптоэлектроника. – М.: Сов. радио, 1977. – 232 с.
Основы оптоэлектроники: Пер. с япон./ Я. Суэмацу, С. Катаока, К. Кисино и др. – М.: Мир, 1988. – 288 с.
Полупроводниковые инжекционные лазеры
Елисеев П.Г. Введение в физику инжекционных лазеров. – М.: Наука, 1983. – 295 с.
Полупроводниковые инжекционные лазеры. Динамика, модуляция, спектры: Пер. с англ. / Под ред. У. Тсанга. – М.: Радио и связь, 1990. – 320 с.
Фотодетекторы
Техника оптической связи: Фотоприемники: Пер. с англ. / Под ред. У. Тсанга. – М.: Мир, 1988. – 526 с.
Фотоприемники видимого и ИК диапазонов / Р.Дж. Киес, П.В. Крузе, Э.Г. Патли и др.; Под ред. Р.Дж. Киеса; Пер. с англ. – М.:Радио и связь, 1985. – 328 с.
ГОСТ 17772-88. Приемники излучения. Полупроводниковые фотоэлектрические и фотоприемные устройства. Методы измерения фотоэлектрических параметров и определения характеристик. – Взамен ГОСТ 17772-79; Введ. 01.07.89. – М.: Изд-во стандартов, 1988. – 64 с.
Малышев С.А., Чиж А.Л. Высокоскоростные фотодиоды на основе соединений AIIIBVдля волоконно-оптических линий связи // Изв. вузов “Северокавказский регион. Технические науки”. 2002. Спецвыпуск. С. 5-21.
Светодиоды
Берг А., Дин П.Светодиоды. Пер.с англ. Под ред. А.Э. Юновича. – М.: Мир, 1979. – 686 с.
ГОСТ 19834.2-74. Методы измерения силы излучения и энергетической яркости. Издательство стандартов, 1985 г.
Оценка погрешностей результатов измерений
Елизаров А.С. Электрорадиоизмерения: Учебник для вузов. – Мн.: Выш. шк., 1986. – 320 с.
Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. – Л.: Энергоатомиздат, 1987.