光电仪器实验指导书
光电技术实验-线阵CCD原理及应用实验指导书
SH 脉冲周期，0 对应最小周期，5 对应最大周期。 2）调整时钟脉冲频率和复位脉冲频率，按“驱动频率”，DS2 轮番显示 0、1、2、3，对应
不同的时钟频率，0 对应最大频率，3 对应最小频率。 为保证 SH 脉冲的周期等于或稍大于 2160/2 个φ1、φ2 脉冲周期，调整时钟脉冲频率时，
RS 脉冲为复位脉冲，其频率为φ1、φ2 脉冲频率的两倍。 以上四个脉冲除频率要满足以上要求外，脉冲波形也有一定要求，尤其是 SH、φ1、φ2 脉冲之间的关系，当 SH 为高电平时，φ1 必须同时为高电平，且φ1 必须比 SH 提前上升，当 SH 为低电平时，φ1 必须同时为低电平，且φ1 必须比 SH 迟后下降。如图 1-3 所示：
2、驱动时序和相位的测量
（1） 用 CH1 探头测试转移脉冲 SH，用 CH1 做触发信号，调节扫描速度和同步使之同步， 使 SH 脉冲至少出现一个周期。 （2） 用 CH2 探头测试Φ1，调节示波器扫描速度展开 SH，观察Φ1 和 SH 的时序和相位是否符 合要求。 （3） 用 CH1 探头测试Φ1，用 CH2 分别测试Φ2、RS，，观察时序和相位是否符合要求。
SH 脉冲的周期随之变化，而调整 SH 脉冲的周期时，时钟脉冲周期不变。 信号处理电路：提供对 CCD 输出信号进行二值化处理的硬件电路，W1 电位器可调整阈值
电平。 LED 恒流驱动电路：提供对 LED 面光源的恒流驱动。 测试区：为转移脉冲 SH、时钟脉冲φ1、φ2、复位脉冲 RS、CCD 输出 U0、二值化处理后信
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线阵 CCD 原理及应用实验指导书
实验（一） CCD 驱动测试实验
光电探测器特性测试实验指导书V2.0
100
200
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800
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电压U
光电流I
光电阻（U/I）
（5）根据测试所得到数据，描出光敏电阻的光电特性曲线。
5
用不同的材料制成的光敏电阻有着不同的光谱特性，当不同波长的入射光照到光敏电阻的光敏面上，光敏电阻就有不同的灵敏度。
（1）组装好光通路组件，将照度计与照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J2与光通路组件光源接口用彩排数据线相连。
（2）将将单刀双掷开关S2拨到“静态”，通过左右切换按钮，将光源颜色切换为白色。
（3）打开电源，缓慢调节光照度调节电位器，直到光照为300lx（约为环境光照），使用万用表测试光敏电阻引脚输出端，即可得到光敏电阻的亮电阻R亮。
（4）将直流电源两极与电压表两端相连，调节0-15V可调电源到12V，关闭电源；
(5)按图1-7连接电路图，RL取5.1K欧。
（6）打开电源，记录此时电流表的读数，即为光敏电阻在300lx的亮电流I亮。
（7）亮电阻与暗电阻之差即为光电阻，R光=R暗-R亮，光电阻越大，灵敏度越高。
（8）亮电流与暗电流之差即为光电流，I光=I亮-I暗，光电流越大，灵敏度越高。
（9）实验完成，关闭电源，拆除各导线。
4、了解光电二极管的基本应用
二、实验内容
1、光电二极管暗电流测试实验
2、光电二极管光电流测试实验
3、光电二极管伏安特性测试实验
4、光电二极管光电特性测试实验
5、光电二极管时间特性测试实验
6、光电二极管光谱特性测试实验
三、实验仪器
1、光电探测器特性测试实验仪1个
GD-3光电效应普朗克常数实验仪实验指导及操作说明书_2011-10-20
ZKY-GD-3光电效应(普朗克常数)实验仪实验指导及操作说明书成都世纪中科仪器有限公司地址：市人民南路四段九号中科院分院邮编：610041：（028）85247006 85243932 传真：（028）85247006网址；WWW.ZKY.C n E-mail: ZKYZKY.C nZKY-GD-3光电效应(普朗克常数)实验仪技术参数1．微电流放大器：电流测量围：10-8~10-13 A，分6档。
零漂：开机20分钟后，30分钟不大于满度读数的±0.2%（10-13A档）2．光电管工作电源：电压调节围：-2~0V, -2~+30V, 分2档，三位半数显。
稳定度≤0.1%3．光电管：光谱响应围：300—700nm最小阴极灵敏度≥1µA/Lm阳极：镍圈暗电流：I≤2×10-12 A（-2V≤UAK≤0V）4．滤光片组：5组：中心波长365.0，404.7，435.8，546.1，577.0nm5．汞灯：可用谱线365.0nm、404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nmZKY-GD-3 光电效应（普朗克常数）简介一、仪器主要结构特点：1．在微电流测量中采用高精度集成电路构成电流放大器。
对测量回路而言，放大器近似于理想电流表，对测量回路无影响。
由于精心设计，精心选择元器件，精心制作，使电流放大器达到高灵敏度（10-8-10-13 A分6挡，），高稳定性（零漂小于满刻度0.2%），使测量准确度大大提高。
2．采用了新型结构的光电管。
由于其特殊结构使光不能直接照射到阳极，由阴极反射照到阳极的光也很少，加上采用新型的阴、阳极材料及制造工艺，使得阳极反向电流大大降低，暗电流水平也很低。
3．设计制作了一组高性能的滤色片。
保证了在测量某一谱线时无其余谱线的干扰，避免了谱线相互干扰带来的测量误差。
二、仪器使用特点：1．由于仪器的稳定性好且无谱线之间的相互干扰，测出的I-U特性曲线平滑，重复性好。
光电报警实验指导书
目录第一章光电报警红外遥控实验仪说明................................................- 2 -一、内容简介 (2)二、实验仪说明 (2)第二章实验指南………………………………………………………- 4 -一、实验目的 (4)二、实验内容 (4)三、实验仪器 (4)四、实验原理 (4)1、光电报警系统设计原理 (4)2、单路红外遥控电路设计原理 (7)五、注意事项 (8)六、实验步骤 (9)1、红外发光二极管驱动电流测试实验 (9)2、锁相环原理及应用测试实验 (9)3、利用锁相环设计光电报警实验 (9)4、信号检波设计光电报警系统实验 (10)5、单路红外遥控设计实验 (11)6、自拟红外报警系统实验 (12)7、自拟红外遥控系统实验 (13)七、思考题 (13)第一章光电报警红外遥控实验仪说明一、内容简介GCGDBJ-B型光电报警及红外遥控实验仪是光电检测器件应用实验仪，是一种半自拟实验，利用一些光电器件及外围电路设计成实现某种实际应用的功能的产品模型，如光电报警、红外遥控等等。
光学器件采用金属封装，并配备有光学导轨，设计调节记录方便。
电路部分模块化功能设计，有电源模块、光调制模块、光电弱信号放大模块、判决模块、锁相环模块、报警保持模块、报警电路、电子器件设计区等几部分组成，各功能模块的输入输出留有连接插座，实现的功能独立，选用不同的模块以实现不同的功能。
另外，还配备有大量的电源输出、电阻、电容、二极管、粗调电位器、细调电位器、运算放大器，作为学生自已设计以及扩展使用，提高学生动手动脑能力。
光电报警系统是采用砷化镓发光管组成的发射系统，在发射和接收系统之间有红外光束警戒线。
当警戒线被阻断时，接收系统发出报警信号。
要求系统在给定器件的条件下作用距离尽可能远。
红外遥控与电视的遥控器原理一样，通过发射编码，接收解码的方式识别所发射的数据，再对所解码的数据进行处理。
《光电检测技术及系统》 实验指导书
《光电检测技术及系统》实验指导书闻春敖浙江大学光电信息工程学系光电信息工程实验中心2013年4月实验规则注意事项预习要求1、实验前必须认真阅读实验指导书及必要的参考资料。
明确实验目的。
熟悉内容和步骤，达到规定要求后才可进行。
2、安装实验装置前，检查所有仪器电源开关“关”状态，所有微调旋钮为最小位置，安装好后，应认真检查，确定无误。
再经指导老师检查允许后方可接上电源，开启电源时，必须通知本组同学，实验完毕，需将可调旋钮至最小，然后再关闭全部仪器电源。
3、实验时，不要随便开关电源，也不要使身体与设备的带电部分接触，实验中有百伏以上甚至万伏以上高压，必须引起高度重视。
4、一旦发生事故或异常情况，立即关闭所有电源，经指导老师查明故障后，方可继续实验，尚未查明原因前，不要改变现状，以便分析原因，吸取教训。
5、实验完毕，实验结果必须由指导教师审阅，待全部正确后方可将实验装置恢复原状，所有仪器放回原处，排列整齐，经老师同意后方可离去。
6、进实验室就得遵守实验室规章制度，更应注意的是实验时必须保持安静、整洁、不许随便乱动旋钮及开启电源开关，不准随便搬动实验装置。
7、实验前简单写好实验目的，原理步骤及预习要求所需测量的内容，理论曲线，然后根据实验要求进行安装测试。
实验报告写法与要求一、实验报告应将实验题目、目的、班级、组别、姓名、学号及同组者姓名等各项书写完整。
二、实验报告具体内容及要求：（可参考实验指导书，但不能照抄，希望按自己体会写）。
（一）实验目的（二）实验仪器（三）实验原理（简写）（四）实验步骤：（写出实验方法和顺序，并画出装置示意图或线路图）（五）实验结果（1）记录实验现象及条件（2）记录必要数据（必要时列出表格）（3）对实验结果进行理论分析目录实验一光伏探测器件的应用电路及其特性测量实验二光电导探测器的应用电路及其特性测量实验三光电倍增管的应用电路及特性测试实验四位置灵敏探测器（PSD）实验五典型光电测量系统的设计实验六光学传感三维面形测量实验七面阵CCD原理及驱动实验实验八光电探测器光谱响应的实验实验系统的组成系统由光电器件（光电倍增管、光电池等)、光电探测器测试暗箱、工作电源（卤钨灯电源、光电倍增管电源等）、电流电压转换及放大滤波电路、标准A光源稳流电源、PSD位置传感器实验装置、照度计、计算机等组成。
光电原理实验指导书
内容简介本实验系统从了解和熟悉光电系统的角度出发，讨论光电系统中的主要技术问题。
主要知识点包括：光电系统中常用的光源及其特性；常用光电探测器的工作原理、特性参数及光电信号检测的基本线路；光学调制器；光电探测方法及光电信号处理方法；CCD电荷耦合器原理及其应用等。
本实验系统与理论紧密结合，注重实用，可作为测控技术与仪器、物理电子技术、仪器仪表、自动控制、精密仪器及办公自动化等专业本科生、研究生和有关科技人员课堂实验和研究。
目录实验一 LD/LED的P-I-V特性曲线测试......................... - 3 -实验二光电探测原理实验 ................................... - 12 -实验三光电探测器直流特性测试............................. - 23 -实验四光纤端面处理、耦合及熔接........................... - 27 -实验五光纤衰减系数的测试 ................................ - 33 -实验六光电倍增管特性参数的测试........................... - 37 -实验一 LD/LED 的P-I-V 特性曲线测试一、实验目的1、通过测量LD 半导体激光器域值电流、LED 发光二极管和LD 半导体激光器的输出功率－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（Ith ）和外微分量子效率，从而对LED 发光二极管和LD 半导体激光器工作特性有个基本了解。
2、了解温度（T ）对阈值电流（Ith ）和光功率（P ）的影响。
二、实验内容1、测试YSLED3215型LED 发光二极管的电压－电流（V-I ）特性曲线。
2、测试YSLED3215型LED 发光二极管的输出功率与电流（P-I ）特性曲线。
3、测试YSLD3125型半导体激光器电压－电流（V-I ）特性曲线。
光电检测技术实验指导书
光电检测技术及系统 实验指导书精仪学院实验教学中心2014年6月实验一 缝宽或间隙的衍射测量一、实验目的：a) 了解激光衍射计量原理 b) 利用间隙计量法测量缝宽二、实验原理激光衍射计量的基本原理是利用激光下的夫朗和费衍射效应。
夫朗和费衍射是一种远场衍射。
衍射计量是利用被测物与参考物之间的间隙所形成的远场衍射来完成。
当激光照射被测物与参考的标准物之间的间隙时，这相当于单缝的远场衍射。
当入射平面波的波长为λ，入射到长度为L，宽度为w 的单缝上（L>w>λ），并与观测屏距离λ2w R >>时，在观测屏E的视场上将看到十分清晰的衍射条纹。
图1是计量原理图，图2是等效衍射图。
在观察屏E 上由单缝形成的衍射条纹，其光强I 的分布由物理光学知道有：⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=220sin ββI I式中：θλπβsin ⎟⎠⎞⎜⎝⎛=w ；θ为衍射角，I 0是00=θ时的光强，即光轴上的光强度。
上式就是远场衍射光强分布的基本公式，说明衍射光强是随sinβ的平方而衰减。
当ππππβn ±±±±="",3,2,,0处将出现强度为零的条纹，即I=0 的暗条纹。
测定任一个暗条纹的位置变化就可以知道间隙w 的尺寸和尺寸变化。
这就是衍射计量的原理。
因为θλπβsin ⎟⎠⎞⎜⎝⎛=w ，对暗条纹则有 πθλπn w =⎟⎠⎞⎜⎝⎛sin 当θ不大时，从远场条件，有Rx tg n=≅θθsin 式中：x n 为第n 级暗条纹中心距中央零级条纹中心的距离，R 为观察屏距单缝平面的距离。
最后写成：nx Rn w λ=这就是衍射计量的基本公式。
为计算方便，设t nx =0，t 为衍射条纹的间隔，则 tr w λ=已知λ，R(R=f)，测定两个暗条纹的间隔t，就可计算出w 的精确尺寸。
当被测物尺寸改变σ时，相当于狭缝尺寸w 改变σ，衍射条纹中心位置随之改变，则⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=−=0011x xR n w w λσ 式中：w 0, w 分别为起始缝宽和最后缝宽；x 0, x 分别为起始时衍射条纹中心位置和变动后衍射条纹中心位置（条纹n 不变）。
光电技术综合实验指导 -最新版本
实验2.5 光电二极管的特性参数及其测量1. 实验目的：硅光电二极管是最基本的光生伏特器件，掌握了光电二极管的基本特性参数及其测量方法对学习其他光伏器件十分有利。
通过该实验，要熟悉光电二极管的光电灵敏度、时间响应、光谱响应等特性。
2. 实验仪器：① GDS-Ⅲ型光电综合实验平台1台； ② LED 光源1个； ③ 光电二极管1只；④ 通用光电器件实验装置2只； ⑤ 通用磁性表座2只； ⑥ 光电器件支杆2只； ⑦ 连接线20条；⑧ 40MHz 示波器探头2条；3. 基本原理：光电二极管是典型的光生伏特器件，它只有一个PN 结。
参考“光电技术”第3章3.1节的内容，光电二极管的全电流方程为I =⎪⎭⎫ ⎝⎛-1kT qU D e I λαλη,e )1(Φe hcq d --- （2.5-1） 式中前一项称为扩散电流，也称为暗电流，用I d 表示；后一项为光生电流，常用I P 表示。
显然，扩散电流I d 与加在光电二极管上的偏置电压U 有关，当U =0时，扩散电流为0。
扩散电流I d 与偏置电压U 的关系为⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1kT qUD d e I I （2.5-2） 式中，I D 为PN 结的反向漏电流，与材料中的杂质浓度有关；q 为电子电荷量，k 为波尔兹曼常数，T 为环境的绝对温度。
显然，式（2.5-2）描述了光电二极管的扩散电流与普通二极管没有什么区别。
而与入射辐射有关的电流I p 为 λe,p )1(Φe hcq I d αλη---= （2.5-3）式中， h 为普朗克常数，α为硅材料的吸收系数，d 为光电二极管在光行进方向上的厚度，λ为入射光的波长。
显然，对单色辐射来讲，当光电二极管确定后，上述参数均为常数。
因此，结论为光电二极管的光电流随入射辐射通量Φe ，λ线性变化，式中的负号表明光生电流的方向与扩散电流的方向相反。
4. 实验内容：1、 光电二极管光照灵敏度的测量2、 光电二极管伏安特性的测量图2.5-1 光电二极管偏置电路3、 光电二极管时间响应特性的测量5. 实验步骤：（1）搭建实验电路① 认识光电二极管从外形看，光电二极管、光电三极管和φ5“子弹头”式LED 发光二极管的外形非常相似，它们均有两个电极（管脚），且，一长一短，较长电极定义为正极，较短电极为负极。
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实验一简单光控电路的设计及光电传感器技术参数的测定(设计性实验)[实验目的]1.掌握常规光功率计，光电探测器等光电仪器的使用。
2.了解光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光耦的光电特性。
3.掌握简单的光电控制电路的设计。
[实验原理]光敏电阻：是一种当光照射到材料表面上被吸收后，在其中激发载流子，使材料导电性能发生变化的内光电效应器件，受光照后其阻值会减少。
光敏二极管：是一种光生伏特器件，用高阻P型硅作为基片，然后在基片表面进行掺杂形成PN结。
N区扩散得很浅为1um左右，而空间电荷区（即耗尽层）较宽，所以保证了大部分光子入射到耗层内。
光子入射到耗层内被吸收而激发电子-空穴对，电子-空穴对在外加反向偏压V BB的作用下，空穴流向正极，形成了二极管的反向电流即光电流。
光电流通过外加负载电阻后产生电压信号输出，在使用时一般加反向偏置，可以当光控开关管来使用。
光敏三极管：是一种光生伏特器件，用高阻P性硅作为基片，然后在基片表面进行掺杂形成PN结。
N区扩散得很浅为1um左右，而空间电荷区（即耗尽层）较宽，所以保证了大部分光子入射到耗层内。
光子入射到耗层内被吸收而激发电子-空穴对，电子-空穴对在外加反向偏压V CB的作用下，空穴流向正极，形成了三极管的反向电流即光电流。
光电流通过外加负载电阻后产生电压信号输出，可以当光控开关管来使用。
光电耦合器：常用的三极管型光电耦合器原理图如图1.1所示，当电信号送入光电耦合器的输入端时，发光二极体通过电流而发光，光敏元件受到光照后产生电流，CE导通；当输入端无信号，发光二极体不亮，光敏三极管截止，CE不通。
对于数位量，当输入为低电平“0”时，光敏三极管截止，输出为高电平“1”；当输入为高电平“1”时，光敏三极管饱和导通，输出为低电平“0”。
图1.1 三极管型光电耦合器原理图1 / 13[实验仪器及配件]光敏电阻、面包板、光电二极管、光电三极管、普通电阻、发光二极管、普通三极管、开关、直流稳压电源、万用表、光功率计、光探头、光源、导线。
[实验步骤]1光敏电阻光电特性实验原理图如图1.2所示，用万用表测出回路中的电流及光敏电阻两端的电压，计算出对应的阻值，同时用光功率计测出对应的当光强，然后改变光强，重复测量，得出光强与阻值的对应关系并画出关系曲线。
2 光敏二极管光电特性实验原理图也如图1.2所示，用万用表测出光敏二极管两端的电压，同时用光功率计测出对应的当光强，然后改变光强，重复测量，得出光强与光敏二极管两端输出电压的关系曲线。
图1.2 图1.33 光敏三极管光电特性将第二步中的光敏二极管换成光敏三极管，同样测出光强与光敏三极管两端输出电压的关系曲线。
4光电耦合器光电特性实验原理图如图1.3所示，改变输入电压，利用万用表测出输出与输入的电压关系。
5.设计光控路灯电路分别利用光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管与普通电阻、三极管、发光二极管设计并实现一光控路灯电路。
6.设计隔离传输门电路利用光电耦合器、普通电阻、开关设计并实现一隔离传输门电路2 / 13[思考题]1.比较光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管用于设计光控电路时各有什么优缺点。
2.光强与光敏电阻阻值的关系是什么关系？3 / 134 / 13实验二．使用锁相放大器测量电阻阻值（验证性实验）[实验目的]1.了解锁相放大器的用途。
2.了解锁相放大器的结构组成。
3.掌握锁相放大器的基本操作方法。
[实验原理]本实验想要对一种材料的电阻值进行测量，并且在测量的过程中不想造成电能的过分浪费。
如果电阻阻值大约为0.1Ω，电流要求不得高于1μA ，则需要一个100nV 的电压加在电阻两端。
有很多的噪声可能淹没了这么小的信号，市电中带来的50HZ 的噪声信号可能比它的1000倍还要大，可能电路接头带要的压降就有100nV 。
故运用锁相放大器来进行测量。
其测量原理如图1.1所示：使用正弦信号发生器产生一个峰值电压为1V 频率为W 的正弦信号作为参考信号，并通过一1M Ω的电阻使其提供1μA 的电流，将此信号作为激励。
图1.1 测量原理将两个信号接入锁相放大器。
1V 交流参考信号被使用告诉锁相放大器被测信号的准确频率，这个参考信号被接入其中的锁相环电路中，锁相环有两个输出：cos()r w t 和sin()r w t 。
5 / 13测试样本信号cos()s Vs w t φ+被加在高放大比的AC 差分放大器输入端。
差分放大器的输出与锁相环输出量相乘后通过两个相位检测单元PSD1与PSD2。
相乘使得输入信号的频率成分发生了改变，因此两个相位检测单元的输出为：1cos()cos()1/2cos[()]1/2cos[()]s r s s r s s r s Vpsd V w t w t V w w t V w w t φφφ=+=+++-+2cos()cos()1/2cos[()]1/2cos[()]s r s s r s s r s Vpsd V w t w t V w w t V w w t φφφ=+=+++-+其中r s w w +项被低通滤波器滤除，只剩下r s w w -项，然后通过直流运放。
由于低通滤波器能有总计100S 的时间常数，锁相放大器能去除从参考信号中引入的大于0.0025HZ 噪声信号。
因为参考信号与被测信号同相，故PSD1的输出为最大相位而PSD2的输出为0，如果相位非零，1Vpsd 为cos()φ，2Vpsd 为sin()，则输出量为：221/2{(1)(2)}~s R Vpsd Vpsd V =+输出信号的相位为：1tan (2/1)Vpsd Vpsd φ-=-因此，相位锁相放大器能通过幅值测量，能够测量出被测信号与参考信号之间的未知相位。
[实验仪器]锁相放大器；示波器；信号发生器；电阻；若干导线。
[实验步骤]1． 连线实验中使用函数信号发生器给阻值分别为1M Ω和被测串连电阻提供电压，然后把两电阻的分压分别作为参考信号和测量信号送入锁相放大器，其连线图为图1.1。
6 / 132.量程设置检查连线无误后，首先打开锁相放大器电源开关。
把锁相放大器量设置为最大。
然后打开函数信号发生器电源开关，把函数信号发生器的调制频率和电压分别设置为1kHz和1V。
最后再改变锁相放大器的量程，在X读数盘的指针指到最大刻度2/3左右的位置时进行读数。
3.读数计算锁相放大器的测量结果为测量信号的电压，它通过X表盘和Y表盘进行输出。
其中X out=U测cos(α-β)＋V OFST, Y out=U测sin(α-β)+ V OFST; α和β分别为参考信号和测量信号的初相位 , V OFST为偏移量（在本实验中近似为0）。
因此U测＝(X out2)1/2。
2+Yout分别测量1k,5k频率下1V，0.8V，0.6V，0.4V，1.2V五个参考电压值的200Ω电阻的10组电压值（参考信号）。
4.调节锁相放大器的设置查看Expand,相位控制按钮对读数的影响。
5.数据处理利用万用表测量电阻阻值，与测量结果进行比较，分析误差原因。
(注意：函数信号发生器提供的电压为峰－峰值，锁相放大器测量的电压为有效值) [思考题]1.锁相放大器有何用途。
2.说明锁定放大器检测微弱信号的原理。
实验二使用锁相放大器测量光通信传输信号（验证性实验）[实验目的]1、了解微弱光信号检测的仪器组成及性能。
2、掌握光通信的基本原理。
3、能够设计测量光路并完成测量。
[实验原理]光电探测器输出信号非常弱小，直接用示波器无法测出其接收到的信号，特别是当有用光线较弱而环境干扰光较强时。
故此实验在进行光的测量时，为了避免外来光线的干扰，需要在暗室里进行测量，这是一般的常识。
但是，不管设置多么好的暗室，也不可能使外来的干扰光线化为零。
另外，在用红外光谱仪测量时，周围的温度本身就成为外来的干扰光线。
被外来干扰光线所掩埋的微弱光信号，如果使用锁相放大器6 / 13进行辅助测量，就能够将外来干扰光线除去，也就是将噪声除去，而仅将目的信号检测出来。
实验中我们使用光纤实验仪将一脉冲信号调制到半导体激光器上，通过一定距离传输后，利用光电探测器接收后通过锁相放大器测量接收到的信号，用此方法来研究传输距离、半导体激光器发射功率、传输信号频率与传输有效性的关系。
其基本结构如图2.1所示：图2.1[实验仪器]锁相放大器；半导体激光器；光纤实验仪；光电探测器；调整架；实验导轨。
[实验步骤]1、根据实验一中的内容对锁相放大器进行量程设置、通道选择及参数调整。
2、设计测量光路及测量过程（画出连线框图），按设计进行连线及摆设光路。
3、将光纤实验仪输出的脉信号接到锁相放大器的参考输入端，当参考信号；将光电探测器接到选择的锁相放大器测量通道上。
4、调整半导体激光器的方向，保证探测器测量的都是光束中心的功率值。
5、分别测量距离光源30cm，40cm，50cm，60cm，70cm，80cm处的光电探测器接收到的信号幅度、相位、频率。
6、修改光纤实验仪上调制的脉冲频率，重复第5步。
7、修改半导体激光器输出的激光功率，重复第5、6步。
7 / 13[思考题]1、在本实验中为什么需要使用锁相放大器？实验三 OSM-400的操作实验（验证性实验）[实验目的]1.了解光谱仪的用途。
2.了解光谱仪的结构组成。
3.掌握光谱仪的操作方法。
[实验原理]光谱仪是指利用折射和衍射产生色散的一类光谱测量仪器，典型的代表是用棱镜或光栅制成的摄谱仪和单色仪。
光谱仪通常由入射狭缝、准直镜、色散元件、聚焦镜和谱线接收部分五个部分组成．图3.2表示光谱仪的这种构成情况。
图3.2光谱仪可用于分析一光线中所包括的光谱，同时每种元素都产生自己特有的谱线。
这些谱线都有固定的位置。
例如，把含钠、钾、锂、锶等盐类混在一起，放在火焰中燃烧时，通过分光镜观察，可以看到黄、紫、红、蓝等不同颜色的谱线，也就是说，它们在不同的波长处出现。
如果只把含钠的盐放在火焰上燃烧，则只在紫色的位置、或红色的位置、或蓝色的位置出现谱线。
这些有意义的发现，奠定了一种新的化学分析方法，即光谱分析法。
8 / 13本实验分别进行：绝对测量、传输测量、反射测量绝对测量模式时在显示器上显示测量结果针对输入信号没有任何计算。
传输测量是通过某一样品的部分光线与总光线（参考光谱）的关系。
因此，执行传输测量时，必须要记录一个参考光谱。
传输以后使用下式计算：T = I mess/I ref 或%T = (I mess/I ref)*100I mess =测量光谱，I ref =参考光谱。
反射测量的反射光来自参考光量在表面的反射部分光。
因此，进行反射光测量时，必须先注册一个参考光谱。
反射光用下式计算：R = I mess/I refI mess＝测量光谱，I ref＝参考光谱[实验仪器]光谱仪；半导体激光器；实验导轨；调整架；白板；玻璃盒；测量溶液。