光电测试仪器

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光电器件测试仪中常见的校准方法及流程介绍

光电器件测试仪中常见的校准方法及流程介绍光电器件测试仪广泛应用于光电行业，用于测试、测量和校准各种光学器件的性能和特性。

在使用这些测试仪器的过程中，保证其准确度和可信度非常重要。

因此，校准光电器件测试仪就成为了必不可少的步骤。

本文将介绍光电器件测试仪中常见的校准方法及流程，以保证测试结果的精确性和可靠性。

光电器件测试仪中常见的校准方法主要包括以下几种：零偏校准、灵敏度校准、波长校准、功率校准和时间校准。

首先是零偏校准。

光电器件测试仪在工作时可能存在零偏，即没有光照射到器件时所测量的输出值不为零。

为了消除这种零偏影响，需要进行零偏校准。

校准方法可以采用将测试器件置于黑暗环境下，通过对输出信号进行测量，确定零偏值，并进行相应的校正。

其次是灵敏度校准。

灵敏度校准是为了保证测试仪器对光信号的接收效果准确而进行的。

校准方法通常采用标准光源，通过调整仪器的增益、刻度和灵敏度等参数，使得器件对标准光源的输出值在一个特定的范围内。

第三是波长校准。

波长校准是为了确保测试仪器对不同波长的光信号进行准确测量。

校准方法一般采用参考光源，在不同波长下对测试仪器进行校准，记录仪器输出的波长与实际波长之间的偏差，并进行修正。

第四是功率校准。

功率校准是为了保证测试仪器对光信号的功率测量准确性。

校准方法一般采用标准光源和功率计，在不同功率下对测试仪器进行校准，记录仪器输出的功率与实际功率之间的偏差，并进行相应的调整。

最后是时间校准。

时间校准是为了保证测试仪器的时间测量准确性。

校准方法一般采用标准时钟和其他时间参考来源，对测试仪器的时间测量进行校准，并记录仪器输出的时间与实际时间之间的偏差，进行相应的修正。

在进行光电器件测试仪的校准时，流程也非常重要。

下面将介绍一般的校准流程。

首先，准备所需的校准设备和标准样品。

校准设备包括各种标准光源、功率计、波长计、时钟等。

标准样品是已知性能和特性的光学器件，用于校准测试仪器。

然后，进行零偏校准。

(光学测量技术)第2章常用光学测量仪器及基本部件

一、平行光管的光学原理图图 2.1 所示为典型的平行光管光学原理图。
图 2.1 典型的平行光管光学原理图
第2章用光学测量仪器及基本部件二、平行光管的基本结构及主要组成部分图 2.2 所示为国内常用的 CPG — 550 型平行光管光路
结构示意图，并附有高斯目镜和可调式平面反射镜。
图 2.2 CPG — 550 型平行光管结构示意图
第2章用光学测量仪器及基本部件
1. 物镜物镜是平行光管中起折光作用的元件。它把自分划板上的物点发出的发散光束变成平行光束射出，从而给出无限远的“点”目标，即把有限远的物转化为无限远的目标。
第2章用光学测量仪器及基本部件
根据使用要求的不同，物镜有多种形式，例如:孔径较小，要求不太高时，使用一般的双胶合物镜;当孔径较大时，胶合很困难，一般用双分离的形式，即两片互相分离的镜片构成物镜;在某些应用场合，希望能调节(改变)物镜的焦距，就要设计可调焦距物镜;对于要求较高的物镜，同时要求复消色差，这时使用复消色差物镜;当要求大视场时，则可使用照相物镜作为平行光管的物镜;在某些要求特大孔径、长焦距的情况下，透射式常难于实现，就可采用反射面作为物镜，即所谓的反射物镜。
第2章用光学测量仪器及基本部件
1. 自准直法的调校原理用自准直法调校平行光管，是将平行光管的分划板配上带有分划板照明装置的目镜构成所谓自准直目镜(见 2.2 节)，该自准直目镜和平行光管物镜就构成了自准直前置镜。将该准直前置镜对向一个标准平面反射镜，并用分划板的分划对反射像调焦，实现自准直，从而达到校正的目的。其原理见图 2.4 。调焦完毕，就认为平行光管已调校好。
自准直法有较高的精度，并且除了标准平面反射镜外，不需要其它标准设备，而在通常的孔径下，标准平面反射镜也是不难找到的，因此自准直法是平行光管调校中的重要方法。

光电效应

南昌大学物理实验报告课程名称：光电效应实验名称：光电效应测普朗克常量学院：建筑工程学院专业班级：土木123学生姓名：蒋晓鹏学号：**********实验地点：基础实验大楼座位号：20实验时间：第X周星期X上午（或下午）几点开始一、实验目的：1、通过实验深刻理解爱因斯坦的光电效应理论，了解光电效应的基本规律；2、掌握用光电管进行光电效应研究的方法；3、学习对光电管伏安特性曲线的处理方法，并用以测定普朗克常数。

二、实验原理：1、光电效应与爱因斯坦方程用合适频率的光照射在某些金属表面上时，会有电子从金属表面逸出，这种现象叫做光电效应，从金属表面逸出的电子叫光电子。

为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光量子”的概念，认为对于频率为g的光波，每个光子的能量为E=hn，其中h=6.626´10-34J×s 为普朗克常数。

按照爱因斯坦的理论，光电效应的实质是当光子和电子相碰撞时，光子把全部能量传递给电子，电子所获得的能量，一部分用来克服金属表面对它的约束，其余的能量则成为该光电子逸出金属表面后的动能。

爱因斯坦提出了著名的光电方程：1hn=mu2+W （1）2式中，n为入射光的频率，m为电子的质量，u为光电子逸出金属表面的初速度，W为被光线照射的金属材料的逸出功，1/2mv为从金属逸出的光电子的最大初动能。

2由（1）式可见，入射到金属表面的光频率越高，逸出的电子动能必然也越大，所以即使阴极不加电压也会有光电子落入阳极而形成光电流，甚至阳极电位比阴极电位低时也会有光电子落到阳极，直至阳极电位低于某一数值时，所有光电子都不能到达阳极，光电流显然，有eu0-1/2mv2才为零。

这个相对于阴极为负值的阳极电位U0被称为光电效应的截止电压。

hn=eU0+W（3）由上式可知，若光电子能量h+n<W，则不能产生光电子。

产生光电效应的最低频率是n0=W/h，通常称为光电效应的截止频率。

不同材料有不同的逸出功，因而n0也不同。

光电探测器测试系统的设计与实现

光电探测器测试系统的设计与实现光电探测器是光电传感器的一种，具有灵敏度高、响应速度快、寿命长等优点，广泛应用于太阳能电池、光通信、光电计量等领域。

而光电探测器测试系统则是为了保证其电性能、响应速度、光灵敏度等性能指标的可靠性而开发的。

在此，将详细探讨光电探测器测试系统的设计与实现。

第一部分：系统概述本测试系统主要用于测试二极管和光电倍增管两类光电探测器，主要包括测试样品的加工、测试电路的设计、仪器的选型以及软件的编写等方面。

第二部分：测试样品的加工在测试之前，需要将探测器元件进行加工操作。

以无源二极管为例，需要将其镀金，同时在基片上进行蚀刻等加工措施；对于光电倍增管，则需要在其光阴极表面进行钝化处理等。

第三部分：测试电路的设计测试电路主要包括控制电路和信号放大电路。

对于控制电路，其主要作用是提供测试样品的偏压、校零等信号。

而信号放大电路则是用于将探测器所感应到的微弱信号放大到一定程度以便进行观测、测量。

第四部分：仪器的选型一般而言，光电探测器测试系统需要搭配不同的测量仪器，以满足不同精度和频率要求。

测量仪器选型的关键在于要根据实际测试需求，选择性能优良的设备。

而一般的仪器包括示波器、信号源、频谱分析仪等。

第五部分：软件的编写最后一步需要编写测试软件，对测试仪器以及测试电路进行控制。

同时，软件需要具备提供数据的功能，包括实际测量的参数值、校准参数值等。

需要注意的是，为了准确表示的数据，需要使用经过滤波和计算的数据来提高数据精度。

第六部分：系统集成和测试验证经过以上措施，光电探测器测试系统的硬件和软件都已经初步完成。

但是，为了验证系统的可靠性以及实际测试效果，需要对其进行测试验证。

测试操作需要结合标准探测器进行，确保测试精度和稳定性，验证系统的性能指标是否符合实际生产需要。

总结：通过以上论述，我们可以明确光电探测器测试系统的设计和实现流程。

光电探测器测试系统设计的核心在于测试电路的设计和选型，而研发出功能完备、精准稳定的测量系统，对于提高光电器件的制造和研究质量起着至关重要的作用。

LED光电测试仪说明书

LED光电测试仪说明书功能与用途：测试产品灯具光通量、色温、波长、显色指数、色纯度、电流、电压、电功率，提供全性能检测依据。

确保产品一致性能的稳定。

测试工作环境：●环境指数：23℃±5℃●相对湿度：55%±25测试步骤：●根据测试灯具设置功率计AC/DC选项。

●将积分球上测试光通量的光电传感器的另一端接到机柜左面板的两芯航空插座上。

●将机柜上的光纤插到积分球的光线插孔。

●选择电脑上的三个COM口分别用串口电缆连接到机柜左面板的光谱接口、主机接口和功率计接口。

●打开积分球，将灯具接到积分球内的夹具上，关闭积分球。

然后打开上位机软件;●根据测试灯具的性质选择交流或者直流及电压值或电流值。

●在软件界面的“串口选项”和“光谱分析设置”中选择对应的COM口，然后点击软件的快捷即可，也可以通过选择菜单栏中的“文件”→“联机测试”选项，测试结果就出现在屏幕上了。

若使用外部电源需要把软件的外部电源选项选中。

●选择快捷键可编辑产品标识。

●选择快捷键可打印测试报告，软件还可以自定义报表样式打印输出。

●测试结束，断开灯具电源，待灯具冷却后在拿下灯具，防止烫伤。

注意事项：●装置和主机连接时，务必在断电的情况下进行，以防止仪器损伤。

●为保证仪表长期稳定使用，仪器应该在指定的工作环境中，不可有剧烈的振动和强磁场干扰处。

●所有连接部分应保持清洁、不可拉扯，保证连接线头稳定可靠。

●连接光谱仪和积分球的光纤，不可折叠，弯曲要自然。

●在卸拿光电探头时候，请注意不要接触探头感光区，若有灰尘可用棉棒沾酒精轻轻擦拭注意不得用硬物伤及光探表面。

●不可私自打开探头，否则可能导致光度数据不准确。

●不可私自打开机箱和拆卸装置，否则不予保修。

光电效应实验

光电效应的实验仪器介绍LB-PH3A光电效应（普朗克常数）实验仪由汞灯及电源、光阑与滤色片、光电管、测试仪（含光电管电源和微电流放大器）构成，实验仪结构如图1所示，测试仪的调节面板如图2所示。

汞灯刻度尺光阑与滤色片光电管图1实验仪结构图图2测试仪前面板图LB-PH3A光电效应（普朗克常数）实验仪有以下特点：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。

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、高稳定性，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。

保证了在测量一组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。

4．由于仪器的稳定性好且无谱线间的相互干扰，测出的I-U特性曲线平滑、重复性好。

5．通过改变实验仪的电压档位的方式，利用光电效应测量普朗克常数、光电管伏—安特性以及验证饱和光电流与入射光强成正比等实验。

6．本仪器可用三种不同方法测量普朗克常数（拐点法、零电流法、补偿法），因此有较好的可比性。

7．采用上述测量方法，不但使得U0测量快速、重复性好，而且据此计算出的h误差不大于3%。

其技术参数如下：1．微电流放大器：电流测量范围：10-7 ~ 10-13A，分6档，三位半数字显示零漂：开机20分钟后，30分钟内不大于满读数的±0.2%（10-13A档）2．光电管工作电源：电压调节范围：-2 ~ +2V，-2 ~ +20V，分两档，三位半数字显示不稳定度≤0.1%3．光电管：光谱响应范围：340 ~ 700nm最小阴极灵敏度≥1μA（-2V≤U AK≤0V）阳极：镍圈暗电流I≤5×10-12A（-2V≤U AK≤0 V）4．滤光片组：5组，中心波长为：365.0nm，404.7nm，435.8nm，546.1nm，578.0nm5．汞灯：可用谱线：365.0nm，404.7nm，435.8nm，546.1nm，578.0nm6．测量误差≤3%实验目的与原理光电效应是，一定频率的光照射在金属表面时，会有电子从金属表面逸出的现象。

光电探测器参数测量

因此，无论是设计还是使用光电系统，深入了解光电探测器的性能参数都是很重要的。

通常，光电探测器的光电转换特性用响应度表示。

响应特性用来表征光电探测器在确定入射光照下输出信号和入射光辐射之间的关系。

主要的响应特征包括：响应度、光谱响应、时间响应特性等性能参数。

本实验内容主要是光电探测器性能参数测量和光电探测器的一般使用方法，并专门列举了几种常用的光电探测器的使用方法。

第一部分光电探测器光谱响应度的测量光谱响应度是光电探测器的基本性能参数之一，它表征了光电探测器对不同波长入射辐射的响应。

通常热探测器的光谱响应较平坦，而光子探测器的光谱响应却具有明显的选择性。

一般情况下，以波长为横坐标，以探测器接收到的等能量单色辐射所产生的电信号的相对大小为纵坐标，绘出光电探测器的相对光谱响应曲线。

典型的光子探测器和热探测器的光谱响应曲线如图1-1所示。

一.基本原理光谱响应度是光电探测器对单色入射辐射的响应能力。

电压光谱响应度()λRv 定义为在波长为λ的单位入射辐射功率的照射下，光电探测器输出的信号电压，用公式表示，则为()()()λλλP V Rv = （1-1）而光电探测器在波长为λ的单位入射辐射功率的作用下，其所输出的光电流叫做探测器的电流光谱响应度，用下式表示()()()λλλP I R i = （1-2）式中，()λP 为波长λ时的入射光功率；()λV 为光电探测器在入射光功率()λP 作用下的输出信号电压；()λI 则为输出用电流表示的输出信号电流。

这里用响应度和波长无关的热释电探测器作参考探测器，测得入射光功率为()λP 时的输出电压为()λf V 。

若用f R 表示热释电探测器的响应度，则显然有()()f f f K R V P λλ=（1-3）这里f K 为热释电探测器前放和主放放大倍数的乘积，即总的放大倍数。

(实验项目选一、选二)大恒讲义 GCS-GDTC光电探测器参数测量实验

因此，无论是设计还是使用光电系统，深入了解光电探测器的性能参数都是很重要的。

通常，光电探测器的光电转换特性用响应度表示。

响应特性用来表征光电探测器在确定入射光照下输出信号和入射光辐射之间的关系。

主要的响应特征包括：响应度、光谱响应、时间响应特性等性能参数。

本实验内容主要是光电探测器性能参数测量和光电探测器的一般使用方法，并专门列举了几种常用的光电探测器的使用方法。

二.实验目的1.加深对光谱响应概念的理解；2.掌握光谱响应的探测方法；3.了解对光电探测器的响应度的影响因素；4.掌握测量探测器响应时间的方法第一部分光电探测器光谱响应度的测量光谱响应度是光电探测器的基本性能参数之一，它表征了光电探测器对不同波长入射辐射的响应。

通常热探测器的光谱响应较平坦，而光子探测器的光谱响应却具有明显的选择性。

一般情况下，以波长为横坐标，以探测器接收到的等能量单色辐射所产生的电信号的相对大小为纵坐标，绘出光电探测器的相对光谱响应曲线。

典型的光子探测器和热探测器的光谱响应曲线如图1-1所示。

一. 实验目的1.加深对光谱响应概念的理解；2.掌握光谱响应的探测方法；3.熟悉热释电探测器和硅光电二极管。

二.实验内容1.用热释电探测器测量钨丝灯的光谱辐射特性曲线；2.用比较法测量硅光电二极管的光谱响应曲线。

图1-1 典型光电探测器的光谱响应三.基本原理光谱响应度是光电探测器对单色入射辐射的响应能力。

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常见的光电测试仪器包括：
1．单通道激光二极管控制器
2．8通道激光二极管控制器
3．SLD台式光源
4．SLD光源模块
详细介绍：
1. 单通道激光二极管控制器
概述：单通道激光二极管控制器，主要适用于研发或生产半导体激光器产品的老化测试、性能评估。

具有高稳定性、低噪声电流以及集成温度控制等功能，适用于小批量半导体光源检测、筛选与研发实验。

应用：实验室用半导体激光器驱动 / 工业用半导体激光器测试
特点：输出高稳定驱动电流 / 精密温度控制 / 安全启动与多重保护
2. 8通道激光二极管控制器
概述：8通道激光二极管控制器可以同时、独立控制8 个半导体激光器。

主要适用于研发或生产半导体激光器产品的老化测试、性能评估。

具有高稳定性、低噪声电流以及集成温度控制等功能，是小规模老化系统的理想方案。

应用：实验室用半导体激光器驱动 / 批量温循老化、测试、检验半导体激光器
特点：输出高稳定驱动电流 / 精密温度控制 / 安全启动与多重保护 / 集成8路可独立控制单元
3. SLD台式光源
概述：超辐射发光二极管（SLD）台式光源，输出功率1mW~30mW。

内置微机实施安全监控，采用高精密恒流源设计与高精度脉宽调制（PWM）精密温度控制技术。

输出光功率与光谱稳定，生产工艺控制与测试流程严格，长期稳定性优于2%（8hr）。

适用于生产线、测试线、实验室等应用条件下的光电检测与实验。

应用：光纤传感 / 光纤通信系统测试 / 光纤器件的生产与测试
光纤光栅，DWDM 和滤波器测试 / 生物医疗
特点：输出光功率稳定性高 / 波长稳定性好 / 输出光功率高
4. SLD光源模块
概述：超辐射发光二极管（SLD）光源模块，输出功率1mW~30mW。

内置微机实施安全监控，采用高精密恒流源设计与高精度脉宽调制（PWM）精密温度控制技术。

输出光功率与光谱稳定，生产工艺控制与测试流程严格，长期稳定性优于2%（8hr）。

主要用于光纤传感系统设备及光电检测研发实验等。

应用：设备研发与生产 / 光无源器件测试 / 分布式光纤光栅传感系统 / 光纤传感系统 / 光谱分析
特点：输出光功率高 / 光功率稳定性高 / 波长稳定性高 / 光谱纹波小。