光电探测器响应时间的测试实验报告模板
光电探测器的性能测试与分析

光电探测器的性能测试与分析一、引言光电探测器是一种重要的光电器件,其性能的优劣直接影响到光电仪器的使用效果。
因此,对于光电探测器的性能测试与分析具有重要意义。
本文将从光电探测器的性能测试方法、测试参数的选择、测试结果分析等多个方面进行详细探讨。
二、光电探测器的性能测试方法1. 光谱响应测试光谱响应测试是评估光电探测器对不同波长光的响应能力的重要方法。
常用的测试设备包括光源、光谱辐射计和系统软件等,通过调节光源的波长和强度,测量光电探测器在不同波长下的响应能力。
2. 响应时间测试响应时间是指光电探测器从接收到光信号到达稳定的响应状态所需的时间。
正确测试光电探测器的响应时间可以帮助评估其在高速光信号检测和快速数据采集等应用中的适用性。
常用的测试方法包括脉冲激励法和步阶激励法。
3. 暗电流测试暗电流是指光电探测器在没有光照的情况下产生的电流。
暗电流是评估光电探测器的敏感性能和噪声特性的重要参数。
测试时需要排除光源的影响,并通过调节环境温度等因素来控制暗电流的大小。
4. 噪声测试噪声是光电探测器输出信号中不希望的波动成分,会干扰信号的准确度和稳定性。
常见的噪声包括热噪声、暗噪声和自由噪声等。
噪声测试可以通过测量输出信号的功率谱密度来进行。
三、测试参数的选择在进行光电探测器的性能测试时,需要选择合适的测试参数。
首先,需要根据实际应用需求选择测试范围和测试精度。
其次,需要考虑光电探测器的工作原理、结构特点和材料特性等因素,选择合适的测试方法和测试设备。
最后,需要根据测试结果的应用场景,选择合适的性能指标进行评估。
四、测试结果分析在进行光电探测器的性能测试后,需要对测试结果进行分析。
首先,需要比较测试结果与规格书中的标准值是否一致,以验证光电探测器是否符合规格要求。
其次,需要分析测试结果的稳定性和可重复性,确定光电探测器的长期稳定性能。
最后,需要与其他同类产品进行对比分析,评估光电探测器在市场竞争中的优势和劣势。
光电检测实验报告

实验三十光纤位移传感器(半圆分部)的特性实验一、实验目的:了解光纤位移传感器的工作原理和性能。
二、基本原理:本实验采用的是导光型多模光纤,它由两束光纤组成半圆分布的Y型传感探头,一束光纤端部与光源相接用来传递发射光,另一束端部与光电转换器相接用来传递接收光,两光纤束混合后的端部是工作端亦即探头,当它与被测体相距X时由光源发出的光通过一束光纤射出后,经被测体反射由另一束光纤接收,通过光电转换器转换成电压,该电压的大小与间距X有关,因此可用于测量位移。
三、需用器件与单元:光纤传感器、光纤传感器实验模板、数显单元、测微头、直流电源±15V、铁测片。
四、实验步骤:1、根据图9-1安装光纤位移传感器,二束光纤分别插入实验板上光电变换座内,其内部装有发光管D及光电转换管T。
2、将光纤实验模板输出端V0与数显单元相连,见图9-2。
3、在测微头顶端装上铁质圆片,作为反射面,调节测微头使探头与反射面轻微接触,数显表置20V档。
4、实验模板接入±15V电源,合上主控箱电源开关,调节RW2使数显表显示为零。
5、旋转测微头,使被测体离开探头,每隔0.1mm读出数显表显示值,将其填入9-1。
注:电压变化范围从0→最大→最小必须记录完整。
表9-1:光纤位移传感器输出电压与位移数据如下表所示:通过上述的表格可以找出在X=6.5或者6.6mm时输出电压才达到最大值为6.78或者6.79V,但当继续寻找最小值的时候并没有找到,输出电压随着位移的增大逐渐的减小,但是减小的幅度会渐渐的趋于平衡,在达到测微头最大量程时还在继续的减小,因此并没有找到最小的记录。
并认为X=4mm时为最小的0。
6、根据表9-1数据,作出光纤位移传感器的位移特性图,并加以分析、计算出前坡和后坡的灵敏度及两坡段的非线性误差。
答:利用excel对数据进行分析得光纤位移传感器的位移特性图如下所示:通过光纤位移传感器的位移特性图可知:其图形被分为前坡和后坡两部分,在前坡输出电压随着位移的增大而增大并且达到最大值,并且前坡的增大的幅度比较大,在后坡输出电压随着位移的增大不再增大而是相应的减小,减小的幅度较小,并逐渐的趋于稳定。
实验一光电器件特性参数测试

实验一光电器件特性参数测试引言:光电器件是一种能够产生电能或转化电能的器件,在光电子技术中应用广泛。
为了更好地了解光电器件的特性参数,本实验将对光电器件进行测试,并测量其特性参数,包括响应时间、光电流特性和光电压特性。
通过本实验,我们可以深入了解光电器件的工作原理和性能,并为光电子技术的应用提供参考。
实验目的:1.了解光电器件的响应时间特性。
2.研究光电器件的光电流特性。
3.研究光电器件的光电压特性。
实验原理:1.光电器件的响应时间特性:光电器件的响应时间指的是从光照射到器件输出信号达到稳定所需的时间。
光电器件的响应时间与器件本身的结构有关。
一般情况下,响应时间越短,说明器件的灵敏度越高。
2.光电器件的光电流特性:光电流是光电器件在光照射下产生的电流。
光电流能够反映光电器件对光的敏感程度,是光电器件性能的重要指标之一、光电流的大小与光照强度呈正比关系。
3.光电器件的光电压特性:光电压是光电器件在光照射下产生的电压。
光电压可以反映出光电器件工作时产生的电压变化情况。
光照强度越大,光电压越高。
实验步骤:1.准备实验设备和器件,包括光源、光电器件、电流电压表等。
2.将光电器件连接到电源和电流电压表上。
3.调节光源的光照强度,通过记录电流电压表上的数值,测量光电器件的光电流和光电压。
4.根据测量结果,绘制光电流和光电压与光照强度的关系曲线。
5.测量光电器件的响应时间,记录光照射到器件输出信号稳定的时间。
6.根据测量结果,分析光电器件的特性参数。
实验结果:通过实验测量,得到了光电器件的光电流和光电压与光照强度的关系曲线。
根据曲线的变化趋势,可以得出光电器件对光照强度的响应情况。
同时,通过测量响应时间,可以得到光电器件的响应速度。
实验结论:本实验通过测试光电器件的特性参数,了解了光电器件的响应时间、光电流特性和光电压特性。
实验结果表明,光电器件对光照强度有敏感的响应,并能够产生对应的光电流和光电压。
本实验为光电器件的应用提供了重要的参考和依据,为光电子技术的发展提供了实验基础。
光电探测器响应时间的测试2

光电检测的缺点:受光学介质的影响大(水、空气、尘土),成本高些。
光电检测系统组成
待测量 光学系 统
探测器
信 号 处 理
显示 输出
CPU
存 储
几何成像 干涉 衍射 偏振 扫描 全息 光谱 莫尔 (望远、 (应变) 显微、 摄影)
控制
课程主要内容
1. 及光调制原理 2. 光源 3. 探测器
教材和参考书(References)
教材: 光电传感器应用技术 出版时间:2007-10-1 出版社:机械工业 作者:王庆有 参考书:
1、光电信号检测原理与技术 赵远等编 机械工业出版社 2、光电检测技术 曾光宇等编 清华大学出版社 3、光电技术实验 刘振亚等编著 兵器工业出版社 4、光电技术 孙培懋等编著 机械工业出版社 5、光电技术 雷玉堂编著 武汉测绘出版社
课程要求
•
讨论: 1、光电探测器响应时间的测试 2、光电探测器输出信号的信噪比匹配 3、光电低噪声放大器、有源滤波器 4、光学调制盘,光栅莫尔条纹测长原理 5、光外差原理、光声调制器 6、激光多普勒测速、莫尔三维测量 成绩
•
平时考勤 10分(缺一次扣2.5分)
平时成绩 40分(6选4)每次10分 期末考试 50分
1光电探测器响应时间的测试2光电探测器输出信号的信噪比匹配3光电低噪声放大器有源滤波器4光学调制盘光栅莫尔条纹测长原理5光外差原理光声调制器6激光多普勒测速莫尔三维测量1光电探测器响应时间的测试2光电探测器输出信号的信噪比匹配3光电低噪声放大器有源滤波器4光学调制盘光栅莫尔条纹测长原理5光外差原理光声调制器6激光多普勒测速莫尔三维测量?成绩勤平时考勤10分缺一次扣25分平时成绩分平时成绩40分6选4每次10分期末考试分期末考试50分
光电测量技术实验报告

一、实验目的1. 了解光电测量技术的基本原理和实验方法;2. 掌握光电传感器的工作原理和应用;3. 通过实验验证光电测量技术的实际应用效果。
二、实验原理光电测量技术是利用光电效应将光信号转换为电信号,通过测量电信号的大小来反映光信号的强度、位置、频率等物理量。
本实验采用光电传感器作为测量工具,通过实验验证光电测量技术的实际应用效果。
三、实验器材1. 光电传感器;2. 光源;3. 信号发生器;4. 电压表;5. 数据采集器;6. 实验台。
四、实验步骤1. 将光电传感器固定在实验台上,确保传感器与光源的位置和距离符合实验要求;2. 打开信号发生器,设置合适的频率和幅度;3. 将光电传感器输出端连接到数据采集器,数据采集器连接到电脑;4. 打开数据采集器软件,设置采样频率和采集时间;5. 打开光源,观察光电传感器输出端电压的变化;6. 记录电压随时间的变化数据;7. 关闭光源,重复步骤5和6,观察光电传感器输出端电压的变化;8. 对实验数据进行处理和分析。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示,在光源照射下,光电传感器输出端电压随着光源强度的增加而增加,随着光源距离的增加而减小;2. 在关闭光源的情况下,光电传感器输出端电压基本稳定,说明光电传感器具有较好的抗干扰能力;3. 通过对实验数据的处理和分析,可以得出以下结论:(1)光电测量技术可以有效地将光信号转换为电信号,实现对光强度的测量;(2)光电传感器具有较好的抗干扰能力,可以应用于实际测量场合;(3)光电测量技术具有测量精度高、响应速度快、非接触等优点。
六、实验总结1. 本实验验证了光电测量技术的实际应用效果,掌握了光电传感器的工作原理和应用;2. 通过实验,了解了光电测量技术在光强度、位置、频率等物理量测量中的应用;3. 实验过程中,学会了使用光电传感器、信号发生器、数据采集器等实验器材,提高了实验操作技能。
七、实验展望1. 深入研究光电测量技术的原理和应用,探索其在更多领域的应用前景;2. 优化实验方案,提高实验精度和可靠性;3. 探索光电测量技术与人工智能、大数据等领域的结合,推动光电测量技术的发展。
光电探测器特性测量实验报告

光电探测器特性测量实验报告实验目的:1.了解光电探测器的基本原理和工作方式;2.掌握光电探测器的特性测量方法;3.分析光电探测器的特性曲线。
实验仪器:1.光电探测器:用于将光信号转换为电信号,并测量光电流的大小。
2.光源:用于提供光信号,可以调节光强度。
3.测量设备:包括电流表、电压表和电阻箱,用于测量和调节光电流、光电压和负载电阻。
实验原理:光电探测器是一种能够将光信号转换为电信号的器件,其基本原理是利用光电效应。
当光照射到光电探测器的光敏面时,光子的能量会使光敏物质中的电子获得足够的能量而逸出,形成电子空穴对。
通过施加电场,将电子和空穴分离,形成电流,即光电流。
光电探测器的输出信号主要有光电流和光电压两种形式。
实验步骤:1.将光电探测器连接到电流表,将电阻箱调节到最大电阻,打开光源,并调节光强度到合适的数值。
2.记录电流表的读数,即为光电流的大小。
3.将光电探测器连接到电压表和负载电阻,调节电阻箱的电阻,使光电压维持一定的数值。
4.记录电压表和电流表的读数,并计算光电阻和负载电阻之间的电流。
5.将光电压和光电流绘制成特性曲线。
实验结果:根据记录的数据,得到了光电流和光电压的大小,并绘制了光电流-光电压特性曲线。
实验讨论:通过特性曲线的分析,可以看出光电探测器的工作特性。
在一定范围内,光电流随光电压的增加而增加,并呈线性关系。
当光电压达到一定值时,光电流趋于饱和,不再随光电压的增加而增加。
这是因为在较低的光电压下,光电子所带的能量与光电子轰击表面所需的能量相差较大,导致轰击效率较低。
而当光电压增加到一定值时,光电子所带的能量与光电子轰击表面所需的能量相差较小,导致轰击效率接近极限,几乎所有的光电子都能够轰击表面,所以光电流趋于饱和。
实验结论:本实验中,我们通过测量光电流和光电压的大小,得到了光电探测器的特性曲线,并根据曲线分析得出了光电探测器的工作特性。
实验结果与理论相符合,证明了光电探测器的基本原理和工作方式。
光电传感器设计实验报告

光电传感器设计实验报告光电传感器设计实验报告引言:光电传感器作为一种常见的传感器设备,在现代科技中扮演着重要的角色。
它能够将光信号转化为电信号,从而实现对光的测量和控制。
本实验旨在设计一种基于光电传感器的系统,通过实际操作和数据分析,探索其工作原理和性能特点。
实验步骤:1. 实验器材准备在本实验中,我们使用了光电传感器、光源、电压表和示波器等器材。
光电传感器是核心设备,用于接收光信号并转化为电信号。
光源的选择应根据实验需求,确保提供充足的光强度。
电压表用于测量光电传感器输出的电压信号,示波器则可以显示电压信号的波形。
2. 光电传感器特性测试首先,我们需要对光电传感器的特性进行测试。
将光电传感器与电压表连接好,然后将光源照射到传感器上。
通过调节光源的距离和强度,记录传感器输出的电压值。
在测试过程中,可以尝试不同的光源和角度,以观察其对传感器输出的影响。
3. 光电传感器灵敏度测量接下来,我们将对光电传感器的灵敏度进行测量。
在一定距离下,以不同的光源强度照射传感器,并记录相应的电压值。
通过绘制电压与光源强度的关系曲线,可以得到光电传感器的灵敏度。
此外,还可以通过改变光源的颜色和波长,探究其对传感器灵敏度的影响。
4. 光电传感器响应时间测试光电传感器的响应时间是指其从接收光信号到输出电信号的时间间隔。
为了测量传感器的响应时间,我们可以使用示波器来观察电压信号的变化情况。
将示波器与光电传感器连接好,然后用光源照射传感器,并记录示波器上的波形图。
通过分析波形图的上升时间和下降时间,可以得到传感器的响应时间。
5. 光电传感器的应用实例在实验的最后,我们将探索光电传感器的应用实例。
例如,可以将光电传感器与微控制器相结合,实现对光强度的自动调节。
此外,光电传感器还可以用于环境监测、光照控制等领域。
通过实际操作和数据分析,我们可以更好地理解光电传感器的工作原理和应用场景。
结论:通过本次实验,我们深入了解了光电传感器的设计原理和性能特点。
光反应时实验报告

光反应时实验报告光反应时实验报告引言光反应是物理学中一个重要的研究领域,通过实验可以深入探究光的特性和行为规律。
本实验旨在通过测量光反应的时间,研究不同条件下光的传播速度和反应时间的变化规律,从而更好地理解光的本质。
实验目的1. 测量光在不同介质中的传播速度;2. 研究光的反应时间与入射角度、介质折射率等因素的关系;3. 探究光在不同介质中的折射规律。
实验器材1. 光源:激光器或白光源;2. 介质:玻璃板、水槽等;3. 光电探测器;4. 计时器;5. 直尺、角度尺等测量工具。
实验步骤1. 准备工作:将光源置于实验台上,并将光电探测器放置在合适的位置上,确保能够准确测量光的反应时间。
2. 测量光在不同介质中的传播速度:a. 将玻璃板放置在光源和光电探测器之间,调整光源和光电探测器的位置,使光线垂直入射到玻璃板上。
b. 记录光线从光源发出到光电探测器接收到信号的时间,计算出光在玻璃板中的传播速度。
c. 重复以上步骤,使用不同介质(如水、油等)进行实验,比较不同介质中光的传播速度的差异。
3. 研究光的反应时间与入射角度、介质折射率的关系:a. 固定光源和光电探测器的位置,改变光线的入射角度,记录光线从发出到接收到信号的时间。
b. 重复以上步骤,使用不同介质进行实验,比较不同介质中光的反应时间的差异。
c. 根据实验数据,分析光的反应时间与入射角度、介质折射率之间的关系。
4. 探究光在不同介质中的折射规律:a. 将光源置于一侧,将玻璃板放置在光源和光电探测器之间,调整光线的入射角度,记录光线从发出到接收到信号的时间。
b. 改变玻璃板的角度,重复以上步骤,记录不同入射角度下的光反应时间。
c. 根据实验数据,分析光在不同介质中的折射规律,探究光的传播路径和折射角之间的关系。
实验结果与分析通过实验测量和数据分析,得出以下结论:1. 光在不同介质中的传播速度存在差异,一般情况下,光在空气中传播速度最快,而在介质中传播速度较慢。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
通常,光电探测器输出的电信号都有要在时间上落后于作用在其上的光信号,即光电探测器的输出相对于输入的光信号要发生沿时间轴扩展。
扩展的程序可由响应时间来描述。
光电探测器的这种响应落后于作用信号的特性称为惰性。
由于惰性的存在,会使先后作用的信号在输出端相互交叠,从而降低了信号的调制度。
如果探测器观测的是随时间快速变化的物理量,则由于惰性的影响会造成输出严重畸变。
因此,深入了解探测器的时间响应特性是十分必要的。
一、实验目的
(1)了解光电探测器的响应度不仅与信号光的波长有关,而且与信号光的调制频率有关;
(2)掌握发光二极管的电流调制法;
(3)熟悉测量控测器响应时间的方法。
二、实验内容
(1)用探测器的脉冲响应特性测量响应时间;
(2)利用探测器的幅频特性确定其响应时间。
三、基本原理
表示时间响应特性的方法主要有两种,一种是脉冲响应特性法,另一种是幅频特性法。
1. 脉冲响应响应落后于作用信号的现象称为弛豫。
对于信号开始作用时产弛豫称为上升弛豫或起始弛豫;信号停止作用时的弛豫称为衰减弛豫。
弛豫时间的具体定义如下:
如用阶跃信号作用于器件,则起始弛豫定义为探测器的响应从零上升为稳定值的(1-1/e)(即63%)时所需的时间。
衰减弛豫定义为信号撤去后,探测器的响应下降到稳定值的1/e(即37%)所需的时间。
这类探测器有光电池、光敏电阻及热电探测器等。
另一种定义弛豫的时间的方法是:起始弛豫为响应值从稳态值的10%上升到90%所用的时间;衰减弛豫为响应从稳态值的90%下降到10%所用的时间。
这种定义多用于响应速度很快的器件,如光电二极管、雪崩光电二极管和光电倍增管等。
若光电探测器在单位跃信号作用下的起始阶跃响应函数为[1-exp(-t/τ
1
)],
衰减响应函数为exp(-t/τ
2),则根据第一种定义,起始弛豫时间为τ
1
,衷减弛
豫时间性为τ
2。
此外,如果测出了光电探测器的单位冲激响应函数,则可直接用其半值宽度来表示时间特性。
为了得到具有单位冲激函数形式的信号光源,即δ函数光源,可以采用脉搏冲式发光二极管、锁模激光器以及火花源等光源来近似。
在通常测试中,更方便的是采用具有单位阶跃函数形式亮度分布的光源。
从而得到单位阶跃响应函数,进而确定响应时间。
2. 幅频特性由于光电探测器惰性的存在,使得其响应度不仅与入射辐射的波长有关,而且还是入射辐射调制频率的函数。
这种函数关系还与入射光强信号的波形有关。
通常定义光电探测器对正弦光信号的响应同值同调制频率间的关系为它的幅频特性。
许多光电探测器的幅频特性具有如下形式。
A(ω)=
()
2
/122
11
τω+ (2-1)
式中,A 表示归一化后幅频特性;ω=2Πf 为调制圆频率;f 为调制频率;τ为响应时间。
在实验中可以测得探测器输出电压V(ω)为 V(ω)= ()
2
/122
1τω+V (2-2)
式中V 0为探测器在入射光调制频率为零时的输出电压。
这样,如果测得调制频率为f 1时的输出信号电压V 1和调制频率为f 2时为输出信号电压V 2,就可由下式确定响应时间
τ=
()
()
2
112
2
22
22121
f V f V V V --∏
(2-3)
为减小误差,V 1与V 2的取值应相差10%以上。
由于许多光电探测器的幅频特性都可由式(2-1)描述,人们为了更方便地表示这种特性,引出截止频率。
它的定义是当输出信号功率降至超低频一半时,即探测到的信号电压降至初始信号频率最低时探测器所探测到的电压幅值的70.7%时的调制频率。
故f c 频率点又称为三分贝点或拐点。
由式(2-1)可知 πτ
21c =
f (2-4)
实际上,用截止频率描述时间特性是由式(2-1)定义的τ参数的另一种形式。
在实际测量中,对入射辐射调制的方式可以是内调制也可是外调制外调制是用机械调制盘在光源外进行调制因这种方法在使用时需要采取稳频措施,而且很难达到很高的调制频率,因此不适用于响应速度很快的光子探测器所以具有很大的局限性。
内调制通常采用快束响应的电致发光元件作辐射源。
采取电调制的方法可以克服机械调制的不足,得到稳定度高的快速调制。
四、实验仪器
光电探测器时间常数测试实验箱:20M 双踪示波器。
在光电探测器时间常数测试实验箱中,提供了需测试两个光电器件:峰值波长为900nm 的光电二极管和可见光波段的光敏电阻。
所需的光源分别由峰值波长为900nm 的红外发光管和可见光(红)发光管来提供。
光电二极管的偏压与负载都是可调的,偏压分为5V 、10V 、15V 三档,负载分100殴姆、1K 殴姆、10K 殴姆、50K 殴姆、100K 殴姆五档。
根据需要,光源的驱动电源有脉搏冲和正弦波两种,并且频率可调。
下面简要介绍CS-1022型示波器的外触发工作方式和10%到90%的上升响应时
间的测试方法。
1.外触发同步工作方式
当示波器的触发源选择ext档时,CS-1022型示波器右下角的外触发输入插座上的输入信号成为触发信号。
在很多应用方面,外触发同步更为适用于波形观测。
这样可以获得精确的触发而与馈送到输入插座CH1和CH2的信号无关。
因此,即使当输入信号变化时,也不需要进一步触发。
2. 10%到90%的上升响应时间的测试
(1)将信号加到CH1输入插座,置垂直方式于CH1。
用V/div和微调旋钮测量波形峰峰值。
(2)用位移钮和其它旋钮调节波形,使其显示在屏幕垂直中心。
将t/div 开关调到尽可能快速的档位,能同时观测10%和90%两个点。
将微调置于校准档。
(3)用位移旋钮调节10%点,使之与垂直刻度重合,测量波形上10%和90%点之间的距离(div)。
将该值乘以t/div,如果用“×10扩展”方式,再诚意1/10。
请正确使用10%、90%线。
在CS-1022型示波器上,每个0%、10%、90%和100%测量点都标记在示波器屏幕上。
使用公式:
上升响应时间t r=水平距离(div)×t/div档位ד×10扩展”的倒数(1/10)。
【举例】
例如,水平距离为4div,t/div是2μs(见图2-2)。
代入给定值:
上升响应时间t r=4.0(div)×2(μs)=8μs
图2-2 上升响应时间测量距离
五、实验步骤
1.用脉冲法测量光电二极管的响应时间
首先要将本实验箱(光电探测器时间常数仪)面板上“偏压”档和“负载”分别选通一组。
将“波形选择”开关拨至脉冲档,“探测器选择”开关拨至光电二极管档,此时由“波形”的二极管处应可观测到方波,由“输出”接口可得到光电二极管的输出波形,其频率可通过“频率调节”处的方波旋钮来调节,一般情况下默认将频
率旋至最低。
如下图所示,其中有色部分表示需要操作的部分,光源和输出模块需连接示波器。
调节示波器的扫描时间和触发同步,使光电二极管对光脉冲的响应在示波器上得到清晰的显示。
选定负载为10kΩ,改变其偏压。
观察并记录在零偏(不选偏压即可)及不同反偏下光电二极管的响应时间,并填入表2-1。
在反向偏压为15V时,改变探测器的偏置电阻,观察探测器在不同偏置电阻时的脉冲响应时间。
记录填入表2-2。
2.用幅频特性法测量CaSe光敏电阻的响应时间
将本实验箱面版上“波形选择”开关拔至正弦档,“探测器选择”开关拔至光敏电阻档,此时由“输入波形”的光敏电阻处应可观测到正弦波形,由“输出”处引出的输出线(蓝线)即可得到光敏电阻的输出波形,其频率可改变“频率调节”处的正弦钮来调节。
如下图所示,其中有色部分表示需要操作的部分,光源和输出模块需连接示波器。
改变光波信号频率,测出不同频率下CdSe的输出电压(至少测三个频率点)并记录。
根据式(2-3)计算出其响应时间。
3. 用截止频率测量CdSe 光敏电阻的响应时间改变正弦波的频率,可以发现随着调制频率的提高,CdSe负载电阻两端的信号电压将减小。
测出其衰减到超低频的70.7%时的调制频率f c(若初始正弦信号频率最低时,光敏电阻探测器探测到的信号幅值为1.5V,则增加初始正弦信号频率直到光敏电阻探测器探测到的信号幅值为1.05V左右为止,此时的调制频率即为f c),并由式(2-4)确定时间τ。
六、实验数据处理
七、实验总结
1.光敏电阻其实是类似于太阳能电池板得结构,从理论上来讲,强光照射下,它产生的电场强度比较大.但是一般来说,强光和弱光之间的差距只有非常小数值,小到可以忽略不计。
2.随着调制频率的提髙,CdSe负载电阻两端的信号电压将减小。