武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院光電探測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)2018

目錄

光電器件特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)系列

實(shí)驗(yàn)系列一、LD/LED光源特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)...........................................2

第一章LD/LED光源特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明......................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章實(shí)驗(yàn)指南...........................................................2

實(shí)驗(yàn)系列二、光敏電阻特性測(cè)試實(shí)驗(yàn).............................................11

第一章光敏電阻綜合實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明.............................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章實(shí)驗(yàn)指南...........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

實(shí)驗(yàn)系列三、光敏二三極管特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)........................................19

第一章光電二三極管綜合實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明.........................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章實(shí)驗(yàn)指南...........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

實(shí)驗(yàn)系列四、硅光電池特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)............................................32

第一章硅光電池綜合實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明.............................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章實(shí)驗(yàn)指南...........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

實(shí)驗(yàn)系列五、光電倍增管特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)..........................................44

第一章光電倍增管綜合實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明...........................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章實(shí)驗(yàn)指南...........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

光電器件工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)系列

實(shí)驗(yàn)系列六、光電定向?qū)嶒?yàn)（四象限探測(cè)器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)）............................61

第一章光電定向?qū)嶒?yàn)儀說(shuō)明.................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章實(shí)驗(yàn)指南...........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

實(shí)驗(yàn)系列七、光電耦合開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn).................................................69

第一章光電耦合開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明.............................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章實(shí)驗(yàn)指南...........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

實(shí)驗(yàn)系列八、線陣CCD原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)..........................................73

第一章線陣CCD原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明......................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章實(shí)驗(yàn)指南...........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

實(shí)驗(yàn)系列九、光電報(bào)警及紅外遙控實(shí)驗(yàn)..........................................81

第一章光電報(bào)警紅外遙控實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明.........................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章實(shí)驗(yàn)指南...........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

實(shí)驗(yàn)系列十、PSD傳感器測(cè)位實(shí)驗(yàn)...............................................89

第一章PSD傳感器實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章實(shí)驗(yàn)指南...........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

光纖工程實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)系列

實(shí)驗(yàn)系列十一、光纖端面處理、耦合及熔接實(shí)驗(yàn)系................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第一章光纖端面處理耦合及熔接實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明..................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章實(shí)驗(yàn)指南............................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

實(shí)驗(yàn)系列一、LD/LED光源特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握L1)激光器和LED發(fā)光二極管的工作原理及主要技術(shù)參數(shù)

2、掌握LD激光器和LED發(fā)光二極管的特性測(cè)試方法

3、了解溫度(T)對(duì)閾值電流(1th)和光功率(P)的影響

4、掌握LD激光器和LED發(fā)光二極管的基本使用方法

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、LD激光器的V/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2、LD激光器的P/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

3、LD激光器的T/V/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

4、LD激光器的T/V/P特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

5、LED發(fā)光二極管(1310nm)的V/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

6、LED發(fā)光二極管(1310nm)的P/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

7、LED發(fā)光二極管(1310nm)的T/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

8、LED發(fā)光二極管(1310nm)的T/P特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

三、實(shí)驗(yàn)儀器

1、LD/LED光源特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)儀1臺(tái)

2、LD激光二極管(1310nm)1只

3、LED發(fā)光二極管(1550nm)1只

4、電源線1根

5、連接線若干

四、實(shí)驗(yàn)原理

激光二極管LD和發(fā)光二極管LED是光通訊系統(tǒng)中使用的主要光源。LD和LED都是半導(dǎo)體光

由V-I曲線我們可以計(jì)算出LD/LED總的串聯(lián)電阻R和開(kāi)門(mén)電壓VT。

在結(jié)構(gòu)上，由于LED與LD相比沒(méi)有光學(xué)諧振腔。因此，LD和LED的功率與電流的P-I關(guān)系

特性曲線則有很大的差別。LED的PT曲線基本上是一條近似的線性直線。

P

LD

LED

I

圖2LD/LED的P-I特性曲線

從圖中可以看出LD的P-I曲線有一閾值電流1th,只有在工作電流If>Ith部分，P-I曲線

才近似一根直線。而在1fxith部分，LD輸出的光功率幾乎為零。

對(duì)于LD可以根據(jù)其P-I曲線可以求出LD的外微分量子效率nD。其具有如下關(guān)系：

P=（//-//）▽.%

因此在曲線中，曲線的斜率表征的就是外微分量子效率。

由于光電子器件是由半導(dǎo)體材料制成，因此溫度對(duì)其光電特性影響也很大。隨著溫度的增加,

LD的閾值逐漸增大，光功率逐漸減小，外微分量子效率逐漸減小。閾值與溫度的近似關(guān)系

可以表示為：

/洗（7）=/1〃（丁Qexpir-TIT

式中，Tr為室溫,〃/式為室溫下的閾值電流，T。為特征溫度。不同溫度下，LD的P-I

曲線如圖，根據(jù)此圖可以求出LD的特征溫度。

圖3LD的溫度特性曲線

五、注意事項(xiàng)

1、恒功測(cè)量時(shí)，如果僅調(diào)節(jié)“粗調(diào)”旋鈕，而“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小位置，將不一定能把LD

輸出功率調(diào)到足夠大。此時(shí)必須使用“細(xì)調(diào)”旋鈕來(lái)把輸出功率調(diào)大。

恒流測(cè)量時(shí)，調(diào)節(jié)“細(xì)調(diào)”旋鈕無(wú)效。

2、插拔LD/LED之前，務(wù)必先把輸出功率（粗調(diào)、細(xì)調(diào)）旋鈕調(diào)到最小，然后關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)。

這是因?yàn)閹щ姴灏蜭D/LED會(huì)造成LD/LED的劣化。

3、如果被測(cè)LD/LED過(guò)流，則lop顯示窗口讀數(shù)為1。說(shuō)明此時(shí)Iop2200mA,已超出本機(jī)的

測(cè)量范圍。當(dāng)LD/LED已經(jīng)劣化時(shí)，這種情況常常出現(xiàn)。此時(shí)請(qǐng)將輸出功率（粗調(diào)）旋鈕調(diào)

回到最小位置，關(guān)閉電源。

4、在LD的P-I-V實(shí)驗(yàn)測(cè)中，電流值請(qǐng)勿超過(guò)30mA,以免燒壞元器件。

5、由于LD為靜電敏感元件，因此操作者必須佩帶防靜電手腕，工作場(chǎng)所必須具備接地線，

焊接用的烙鐵必須具備ESD功能。靜電將造成LD的劣化，使得測(cè)量時(shí)出現(xiàn)lop過(guò)流的現(xiàn)象。

另外，若LD的輸出功率被調(diào)的過(guò)大，也容易損壞LD,出現(xiàn)LD過(guò)流的現(xiàn)象。

6、本機(jī)只能對(duì)以下結(jié)構(gòu)的LD進(jìn)行測(cè)量：

LD-IIPD+

圖4LD內(nèi)部結(jié)構(gòu)

7、在使用過(guò)程中，出現(xiàn)任何異常情況，必須立即關(guān)機(jī)斷電以確保安全。

8、激光器從光功率計(jì)上取出后，馬上蓋上光功率計(jì)防塵帽，防止灰塵進(jìn)入，影響測(cè)量結(jié)果。

六、實(shí)驗(yàn)操作II

1）LD激光器的V/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)（電流表/:\

恒功恒流切換開(kāi)關(guān)撥到恒功檔，電流源使用說(shuō)明『'

圖5LD引腳位置

見(jiàn)內(nèi)容九)

1、LD激光器引腳說(shuō)明

(1)激光器正&管殼；

(2)探測(cè)器正

(3)探測(cè)器負(fù)；

(4)激光器負(fù)；

2、將激光器按引腳對(duì)應(yīng)接入溫控儀夾具區(qū)域的激光器鎖緊插座。

提示：U)引腳(1)連接激光器鎖緊插座L+,LD引腳(4)連接激光器鎖緊插座L-,LD引腳

(2)連接激光器鎖緊插座P+,LD引腳(3)連接激光器鎖緊插座P-。

3、通電之前，確?！按终{(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置。這樣可防止沖擊電流損壞LD。依

次打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)、電流表和電壓表。

4、緩慢調(diào)節(jié)電流旋鈕逐漸增加工作電流，并用電壓表2V檔測(cè)試LD兩端的電壓值。每隔一

定電流間隔，記錄LD的電壓值，填入表1。繪制LD的VT曲線。

注意：LD為靜電敏感元件，因此操作者不要用手直接接觸激光器引腳以及與引腳連接的任

何測(cè)試點(diǎn)和線路，以免損壞激光器。

表1LD的VT實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)

I(mA)051015202530

U(V)

5、調(diào)節(jié)“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置，依次關(guān)閉光功率計(jì)、電流表、電壓表和實(shí)驗(yàn)

儀電源。

2)LD激光器的P/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1、將激光器按引腳對(duì)應(yīng)接入溫控儀夾具區(qū)域的激光器鎖緊插座。

2、打開(kāi)光功率計(jì)輸入端防塵帽，將激光器輸出端接入光功率計(jì)輸入端。

3、通電之前，確?！按终{(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置。這樣可防止沖擊電流損壞LD。依

次打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)、光功率計(jì)和電流表。

提示：光功率計(jì)操作說(shuō)明見(jiàn)第二章內(nèi)容十。

4、緩慢調(diào)節(jié)電流旋鈕逐漸增加工作電流，并用光功率計(jì)測(cè)量U)激光器輸出光功率。每隔一

定電流間隔，記錄功率值，填入表2。繪制LD的PT曲線。注意：LD為靜電敏感元件，因

此操作者不要用手直接接觸激光器引腳以及與引腳連接的任何測(cè)試點(diǎn)和線路，以免損壞激光

器。

表2LD的P-I實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)

I(mA)051015202530

P(uW)

5、觀察閾值電流可適當(dāng)在0~15mA之間取更多電流值測(cè)量對(duì)應(yīng)光功率。

6、調(diào)節(jié)“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置，依次關(guān)閉光功率計(jì)、電流表和實(shí)驗(yàn)儀電源。

3)LD激光器的T/V/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1、將激光器按引腳對(duì)應(yīng)接入溫控儀夾具區(qū)域的激光器鎖緊插座。

2、通電之前，確保“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置。這樣可防止沖擊電流損壞LD。依

次打開(kāi)溫控儀、致冷器、電流表、電壓表。

3、調(diào)節(jié)溫控儀使溫度為15℃,測(cè)量LD激光器V/I特性。

4、分別記錄15℃、25℃、35℃、45℃時(shí)的LD激光器的V/I特性，填入表3。繪制LD的T-V-I

曲線。注意：LD為靜電敏感元件，因此操作者不要用手直接接觸激光器引腳以及與引腳連

接的任何測(cè)試點(diǎn)和線路，以免損壞激光器。

表3LD的V-I實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)

I(mA)051015202530

15℃

U(V)

I(mA)051015202530

25℃

U(V)

I(mA)051015202530

35℃

U(V)

I(mA)051015202530

45℃

U(V)

5、調(diào)節(jié)“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置，依次關(guān)汨溫控儀、致冷器、電流表、電壓表

和實(shí)驗(yàn)儀電源。

4)LD激光器的T/P/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1、將激光器按引腳對(duì)應(yīng)接入溫控儀夾具區(qū)域的激光器鎖緊插座。

2、打開(kāi)光功率計(jì)輸入端防塵帽，將激光器輸出端接入光功率計(jì)輸入端。

3、通電之前，確保“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置。這樣可防止沖擊電流損壞LD。依

次打開(kāi)溫控儀、致冷器、光功率計(jì)和電流表。

4、調(diào)節(jié)溫控儀使溫度為15℃,測(cè)量LD激光器P/I特性。

5、分別記錄15℃、25℃、35℃、45℃時(shí)的LD激光器的P/I特性，填入表4。繪制LD的T-VT

曲線。

注意：LD為靜電敏感元件，因此操作者不要用手直接接觸激光器引腳以及與引腳連接的任

5)LED發(fā)光二極管(1310nm)的V/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1、LED發(fā)光二極管引腳說(shuō)明

圖6LED引腳位置

⑴、(4)為空腳;(2)LED負(fù);(3)LED正

2、將LED發(fā)光二極管按引腳對(duì)應(yīng)接入溫控儀夾具區(qū)域的激光器鎖緊插座。

提示：LED引腳(3)連接激光器鎖緊插座L+；LED引腳(2)連接激光器鎖緊插座I」。其余

引腳懸空不接。

3、通電之前，確保“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置。這樣可防止沖擊電流損壞LEDo

依次打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)、電流表和電壓表。

4、緩慢調(diào)節(jié)電流旋鈕逐漸增加工作電流，并用萬(wàn)用表測(cè)試LED兩端的電壓值。每隔一定電

流間隔，記錄LED的電壓值，填入表5。繪制LED的VT曲線。

注意：LED為靜電敏感元件，因此操作者不要用手直接接觸激光器引腳以及與引腳連接的任

何測(cè)試點(diǎn)和線路，以免損壞激光器。

表5LED的V-I實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)

I(mA)0515202530

U(V)

5、調(diào)節(jié)“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置，依次關(guān)閉電流表、電壓表和實(shí)驗(yàn)儀電源。

6)LED發(fā)光二極管(1310nm)的P/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1、將LED發(fā)光二極管按引腳對(duì)應(yīng)接入溫控儀夾具區(qū)域的激光器鎖緊插座。

2、打開(kāi)光功率計(jì)輸入端防塵帽，將LED發(fā)光二極管輸出端接入光功率計(jì)輸入端。

3、通電之前，確?！按终{(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置。這樣可防止沖擊電流損壞LED發(fā)

光二極管。依次打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)、光功率計(jì)和電流表。

4、緩慢調(diào)節(jié)電流旋鈕逐漸增加工作電流，并用光功率計(jì)測(cè)量LED發(fā)光二極管輸出光功率。

每隔一定電流間隔，記錄功率值，填入表6。繪制LED發(fā)光二極管的PT曲線。

注意：LED為靜電敏感元件，因此操作者不要用手直接接觸激光器引腳以及與引腳連接的任

何測(cè)試點(diǎn)和線路，以免損壞激光器。

表6LED的P-I實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)

I(mA)051015202530

P(uW)

5、調(diào)節(jié)“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置，依次關(guān)閉光功率計(jì)、電流表和實(shí)驗(yàn)儀電源。

7)LED發(fā)光二極管(1310nm)的T/V/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1、將LED發(fā)光二極管按引腳對(duì)應(yīng)接入溫控儀夾具區(qū)域的激光器鎖緊插座。

2、通電之前，確保“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置。這樣可防止沖擊電流損壞LED發(fā)

光二極管。依次打開(kāi)溫控儀、電流表。

3、調(diào)節(jié)溫控儀使溫度為15℃,測(cè)量LED發(fā)光二極管V/I特性

4、分別記錄15℃、25℃、35℃、45℃時(shí)的LED發(fā)光二極管的V/I特性，填入表7,繪制LED

的T-V-I曲線。

注意：LED為靜電敏感元件，因此操作者不要用手直接接觸激光器引腳以及與引腳連接的任

8)LED發(fā)光二極管(1310nm)的T/P/I特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1、將LED發(fā)光二極管按引腳對(duì)應(yīng)接入溫控儀夾具區(qū)域的激光器鎖緊插座。

2、打開(kāi)光功率計(jì)輸入端防塵帽，將LED發(fā)光二極管輸出端接入光功率計(jì)輸入端。

3、通電之前，確?！按终{(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置。這樣可防止沖擊電流損壞LED發(fā)

光二極管。依次打開(kāi)溫控儀、光功率計(jì)和電流表。

4、調(diào)節(jié)溫控儀使溫度為15℃,測(cè)量LED發(fā)光二極管P/I特性

5、分別記錄15℃、25℃、35℃、45℃時(shí)的LED發(fā)光二極管的V/I特性，填入表8。繪制LED

的T-PT曲線。注意：LED為靜電敏感元件，因此操作者不要用手直接接觸激光器引腳以及

與引腳連接的任何測(cè)試點(diǎn)和線路，以免損壞激光器。

表8LED的P-I實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)

I(mA)0515202530

15℃

P(uW)

I(mA)0515202530

25℃

P(uW)

I(mA)0515202530

35℃

P(uW)

45℃I(mA)0515202530

P(uW)

6、調(diào)節(jié)“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”旋鈕在最小值位置，依次關(guān)閉溫控儀、致冷器、光功率計(jì)、電流

表和實(shí)驗(yàn)儀電源。

七、實(shí)驗(yàn)思考題

為什么LD/LED的輸出特性有較大差異？

八、實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)說(shuō)明

1、PD電流測(cè)試點(diǎn)：測(cè)量激光器內(nèi)部探測(cè)器電流，對(duì)應(yīng)接入電壓表，200mV檔顯示結(jié)果X10,

即為PD電流，單位為微安。

2、電壓表輸入端口：測(cè)量待測(cè)電壓。

3、L+、L-：測(cè)量激光器工作電壓。

九、LD電流源操作說(shuō)明

1、此電流源可作為L(zhǎng)D/LED專用測(cè)試設(shè)備，可廣泛用于650nm>780nm、808nm、850nm>980nm>

1310nm,1550nm等各種中小功率LD的電流測(cè)試及老化測(cè)試。設(shè)備內(nèi)部帶APC（Automatic

PowerControl）電路及ACC（AutomaticCurrentControl）電路，可以實(shí)現(xiàn)以下三種功能：

1）LD電流源2）電流測(cè)試3）LD恒功老化及恒流老化

本電流源的一大特色是設(shè)備內(nèi)部帶APC（AutomaticPowerControl）電路，這種電路是LD

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)通常采用的一種恒功控制電路，可以控制LD輸出恒定的光功率。因此，一只

LD在本機(jī)上所表現(xiàn)的直流特性，將與它在實(shí)際應(yīng)用時(shí)的直流特性完全一致。有了這種恒功

控制電路，就可以長(zhǎng)期通電對(duì)LD進(jìn)行壽命及穩(wěn)定性考核。比如，可將被測(cè)LD調(diào)到5mW輸出，

記錄該LD在通電1小時(shí)后、1天后、1月后、3月后工作電流（lop）的變化量，從而反映

出LD在應(yīng)用產(chǎn)品（如光通信模塊、DVD激光頭等）中工作時(shí)的穩(wěn)定性。

2、其主要性能指標(biāo)為：

供給電流（lop）max：150Malop的測(cè)量準(zhǔn)確度：±0.5mA

3、操作步驟

1）將配套直流電源接入電流源后面電源輸入接口處。通電之前，確保“粗調(diào)”“細(xì)調(diào)”旋鈕

在最小值位置。這樣可防止沖擊電流損壞LD。

2）確認(rèn)LD或LED已經(jīng)插接良好后，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。此時(shí)電源輸出為零，LD或LED尚

未發(fā)光。

3）恒功測(cè)量：將切換開(kāi)關(guān)撥到恒功檔，順時(shí)針緩慢調(diào)節(jié)輸出功率“粗調(diào)”旋鈕，觀察

電流變化，改調(diào)“細(xì)調(diào)”旋鈕，可將LD工作電流調(diào)至要求的數(shù)值（可用一臺(tái)光功率計(jì)同時(shí)

來(lái)測(cè)量LD的輸出功率）。通過(guò)lop顯示窗口可以讀出輸出電流值。注意：LED內(nèi)部沒(méi)有探測(cè)

器，故不能用恒功檔測(cè)試，只能用恒流檔進(jìn)行測(cè)試。

4）恒流測(cè)量：將切換開(kāi)關(guān)撥到恒流檔，該方式下“細(xì)調(diào)”旋鈕無(wú)效。只需要調(diào)節(jié)輸出

功率“粗調(diào)”旋鈕即可，通過(guò)lop顯示窗口可以讀出輸出電流值。

5）恒功老化：將切換開(kāi)關(guān)撥到恒功檔，將被測(cè)LD調(diào)到固定的功率輸出（這個(gè)值由用戶

根據(jù)需要確定），并保持不斷電，記錄該LD在通電一定時(shí)間后工作電流的變化量，從而反映

出LD產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性。

6）恒流老化：將切換開(kāi)關(guān)撥到恒流檔，將被測(cè)LD調(diào)到固定的電流輸出（這個(gè)值由用戶根據(jù)

需要確定），并保持不斷電，記錄該LD在通電一定時(shí)間后輸出功率的變化量，從而反映出

LD產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性。

十、溫控儀操作說(shuō)明

1、儀表參數(shù)修改，設(shè)定時(shí)的人機(jī)對(duì)話均通過(guò)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)在第一次使用本產(chǎn)品時(shí)，請(qǐng)

詳細(xì)閱讀下面的操作流程。

2、注意:

①在第二設(shè)定狀態(tài)，當(dāng)AT=O時(shí)，按SET鍵時(shí)間超過(guò)5秒鐘將退出設(shè)定狀態(tài)，進(jìn)入正?？刂?/p>

狀態(tài)。

②在第二設(shè)定狀態(tài)，當(dāng)AT=1時(shí);按SET鍵時(shí)間超過(guò)5秒,系統(tǒng)將退出設(shè)定狀態(tài)并自動(dòng)進(jìn)入自

整定尋優(yōu)狀態(tài)

③在自整定工作狀態(tài)，按SET鍵后，系統(tǒng)將進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)，并退出自整定狀態(tài)，你若要重

回自整定狀態(tài)時(shí),則可把AT再設(shè)置成1后退出。

④在設(shè)定狀態(tài)設(shè)定完成后，如不按正確操作退出設(shè)定狀態(tài)，超過(guò)30秒后,系統(tǒng)將自動(dòng)退

出設(shè)定狀態(tài),你前次所設(shè)定參數(shù)被宣布無(wú)效。

⑤當(dāng)你為防止別人修改你的參數(shù)時(shí)，可在第二設(shè)定狀態(tài)把L0K值設(shè)定為02.

3、設(shè)定字符解釋：

以下字符每按一次SET鍵后依次出現(xiàn)，根據(jù)不同功能有些字符可能在你所選用的儀表中

不存在。

字符學(xué)稱設(shè)定范用說(shuō)明出廠設(shè)定值

5口主控設(shè)定0-9999咬定1：控點(diǎn)輸值大小150

5LF強(qiáng)絕對(duì)值設(shè)定0-9999諛定卜做(卜限報(bào)警)點(diǎn)定值大小100

5H「眼絕對(duì)值諛定0-9999位定i-.ru(上限報(bào)警》點(diǎn)數(shù)值大小200

5HP上限偏冷值設(shè)定0-9999便定1:限報(bào)？F點(diǎn)詢J上拴值定點(diǎn)的相10

sr化感得憔」.設(shè)出-20-200

p1匕例范囹1-999設(shè)定比例帶大小.不允許設(shè)定為零..20

0-3600S門(mén)E叫外叼川，也工力。叼天網(wǎng)銀竹功肥130

d0-3600S諛定依分時(shí)間,改定為。時(shí)關(guān)閉微分功鋅30

r比例周期l-99s設(shè)定輸出開(kāi)關(guān)周期不允許設(shè)定為零印41器將中

H-J201!它

檢M時(shí)2

Br自整定00：口整定產(chǎn)。確定自整定執(zhí)行/關(guān)閉00

01：H小二f給

00:不強(qiáng)

Lot設(shè)定鉞埔定軍致修山允許/小允許00

01:鈾除后母限外的設(shè)定

02「‘出個(gè)鎖鎖定

十一、光功率計(jì)操作說(shuō)明

1、特性

*四位液晶顯示，\V、W'(REL)、dBm、dB(REL)四種顯示方式

*自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換

*自動(dòng)關(guān)機(jī)

*自動(dòng)清零

*插入損耗測(cè)量

*多波長(zhǎng)測(cè)量

2、技術(shù)指標(biāo)

材料InGaAs

探頭類(lèi)型波長(zhǎng)范圍800"1600nm

輸入接口FC型

［作波K850,1300,1310,1480,1550nm

測(cè)量范圍—70^+1OdBm(0.Inw^lOmw)

不確定度±5%

顯示分辨率線性顯示：1%；對(duì)數(shù)顯示：0.01dBm

探頭帽旋開(kāi)探頭帽，露出探測(cè)器。測(cè)量完畢，應(yīng)旋緊探頭帽。

液晶顯示屏顯示測(cè)量結(jié)果、測(cè)量狀態(tài)。

電源開(kāi)關(guān)鍵，按此鍵可接通或斷開(kāi)儀器電源。接通電源，儀表先被初始化，隨

ON/OFF

后進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。

自動(dòng)清零鍵，自動(dòng)清零完畢，則進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。在清零過(guò)程中，應(yīng)關(guān)好探測(cè)器

CLEAR

帽，防止光信號(hào)輸入，否則會(huì)引起測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤。

按此鍵使儀表進(jìn)入相對(duì)測(cè)量狀態(tài)。按下此鍵后，當(dāng)前測(cè)量值顯示在液晶屏左下

方，相對(duì)值顯示在液晶屏中間，小字符REL作為相對(duì)測(cè)量的狀態(tài)標(biāo)志顯示在液

dBrel

晶屏下方。在相對(duì)測(cè)量狀態(tài)下，按WATT、dBm鍵可使測(cè)量結(jié)果分別以WATT或

dBm方式顯示。第二次按鍵，則退出相對(duì)測(cè)量狀態(tài)。

dBm按此鍵使儀表以dBm為顯示單位測(cè)量結(jié)果，此時(shí)分辨率為0.OldBmo

WATT按此鍵使儀表以WATT為單位顯示測(cè)量結(jié)果，此時(shí)分辨率為1%?

此鍵用于選擇儀表的測(cè)量波長(zhǎng)。在測(cè)量狀態(tài)下，被測(cè)波長(zhǎng)顯示在液晶屏下方。

X按此鍵，顯示下一波長(zhǎng)及相應(yīng)波長(zhǎng)的測(cè)量結(jié)果，可選擇五種波長(zhǎng)：850nm、

1300nm>1310nm^1480nm>1550nm。

3、按鍵操作說(shuō)明

操作流程:

4、測(cè)量說(shuō)明

4.1開(kāi)機(jī)

按面板ON/OFF鍵后，儀表首先將液晶屏上全部字符、小標(biāo)志顯示出來(lái)，此過(guò)程持續(xù)約三秒

鐘。

儀表隨后進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)，此時(shí)默認(rèn)測(cè)量波長(zhǎng)為1310nm,WATT顯示模式，直接測(cè)量方式。

4.2清零

在測(cè)量前，如果屏幕上的顯示值不為0.OOnW,則需按CLEAR鍵對(duì)儀表清零。如不清零，儀

表對(duì)微弱光信號(hào)的測(cè)量結(jié)果會(huì)有誤差。

4.3液晶屏顯示

圖儀表液晶顯示圖

4.5裸纖適配器的使用

儀表配件FC/PC型裸纖適配器用于裸光纖測(cè)量。其使用方法如下：

將適配器上的白色按鍵按下，將處理好的裸光纖穿入并伸出插針約5mm,用金剛刀對(duì)光纖端

面進(jìn)行處理后，將光纖拉至與插針端面平齊（最多不得超過(guò)0.2mm,否則伸出的光纖會(huì)磨損

或頂破探測(cè)器的光窗玻璃，損壞探頭）。松開(kāi)按鍵，則光纖被固緊。為避免適配器堵塞，光

纖芯包層應(yīng)除凈，不能用直徑大于125um的光纖，適配器如果被斷光纖堵住，一定要用通

針將斷纖捅出。

注：如測(cè)量所用連接器為FC型，則可直接插入光探測(cè)器座。

如為SC或ST型連接器，必須配備FC/PC-SC型或FC/PC-ST型光纖轉(zhuǎn)接器

4.6按鍵操作及液晶顯示

4.6.1CLEAR鍵

在正式測(cè)量前，應(yīng)先清零，否則測(cè)量微弱光信號(hào)時(shí)有誤差。在按CLEAR鍵之前應(yīng)用探頭蓋蓋

住探頭，避免光進(jìn)入，否則會(huì)使測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤，相應(yīng)顯示為：

圖

4.6.2WATT鍵

使顯示以WATT為單位，相應(yīng)液晶顯示為:

圖3-5

4.6.3dBm鍵

使顯示以dBm為單位，相應(yīng)液晶顯示為:

圖3-6

4.6.4dBrel鍵

使儀表進(jìn)入相對(duì)測(cè)量狀態(tài)，相應(yīng)液晶顯示為:

按動(dòng)面板鍵dBm,使顯示以dB為單位

圖3-7

4.6.5人鍵

改變測(cè)量波長(zhǎng)，可選五種波長(zhǎng)：850nm,1300nm,1310nm,1480nm,1550nm。相應(yīng)液晶顯示

為：

圖3-9

4.6.6量程溢出顯示

5、關(guān)機(jī)

光功率計(jì)開(kāi)機(jī)后，如在約五分鐘之內(nèi)無(wú)光信號(hào)輸入，并且不按面板鍵，儀表自動(dòng)關(guān)機(jī)。

用戶也可按0N/0FF鍵手動(dòng)關(guān)機(jī)。

6、使用注意事項(xiàng)

(1)開(kāi)機(jī)前，請(qǐng)仔細(xì)閱讀儀表使用說(shuō)明書(shū)。

(2)儀表使用溫度為?40℃,使用時(shí)應(yīng)防潮，防灰塵，防震動(dòng)，防熱源(紅外光影響)。

(3)定期用牙簽繞脫脂棉清洗探頭內(nèi)部，并注意用無(wú)纖擦拭紙揩擦連接器插頭端，避免測(cè)試

不準(zhǔn)。

(4)當(dāng)儀表在低溫條件下長(zhǎng)時(shí)存放或使用后，再放入室溫條件下，儀表會(huì)發(fā)生冷凝，如立即

開(kāi)機(jī)使用，會(huì)引起短路，損壞儀表，應(yīng)在室溫下放置一段時(shí)間后再使用。

(5)超最大量程的輸入信號(hào)會(huì)損害探測(cè)器，不可用于測(cè)量超過(guò)最大量程的光信號(hào)。

實(shí)驗(yàn)系列二、光敏電阻特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明

下圖1為光敏電阻實(shí)驗(yàn)儀整體結(jié)構(gòu)圖。

J?)GCGMDZ-B電后發(fā)

，：“<，；.>光敏電阻綜合實(shí)臉儀

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電眼建#區(qū)

圖1-1光敏電阻實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)儀整體布局圖

1、電子電路部分結(jié)構(gòu)分布

說(shuō)明：

(1)電壓表：獨(dú)立電壓表，可切換三檔，200mV,2V,20V,通過(guò)撥段開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)，白色

所指示的位置即為所對(duì)應(yīng)的檔位?！?”分別對(duì)應(yīng)電壓表的“正”“負(fù)”輸入極。

(2)電流表：獨(dú)立電流表，可切換三檔，200uA,2mA,20mA,200mA通過(guò)撥段開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)

節(jié)，白色所指示的位置即為所對(duì)應(yīng)的檔位。“+”分別對(duì)應(yīng)電壓表的“正”“負(fù)”輸入極。

(3)固定電阻值：RL1=1KQ,RL2=2KQ,RL3=5KQ,RL4=10KQ,RL5=20KQ,RL6=50KQ,

RL7=100KQ,RL8=200KQ,RL9=500KQ,RL1O=1MQ,RL11=2MQ,RL12=5MC

(4)直流電源：?12V可調(diào)，“?12V”為直流電源的正極，另一端為負(fù)極。

2、光通路組件

圖1-2光敏電阻實(shí)驗(yàn)儀光通路組件

功能說(shuō)明：

分光鏡：50%透過(guò)50%反射鏡，將平行光一半給照度計(jì)探頭，一半給等測(cè)光器件，實(shí)驗(yàn)測(cè)試

方便簡(jiǎn)單，照度計(jì)可實(shí)時(shí)檢測(cè)出等測(cè)器件所接收的光照度。

3、基本操作說(shuō)明

1、實(shí)驗(yàn)之前，J4通過(guò)彩排線纜與光通路組件的光源接口相連，連接之后電路部分方可對(duì)光

源對(duì)行控制。光照度計(jì)與照度計(jì)探頭相連（顏色要相對(duì)應(yīng)）

2、BM2撥向上時(shí)，光源發(fā)光為脈沖光，脈沖寬度由“脈沖寬度調(diào)節(jié)電位器”進(jìn)行調(diào)節(jié)（用

于做光敏電阻時(shí)間響應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)）。

3、BM2撥向下時(shí)，光源發(fā)光為靜態(tài)光（除做時(shí)間響應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)外，其它都使用靜態(tài)光源）。

4、S1~S7均為二位的撥位開(kāi)關(guān)，撥向上時(shí)，所對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管亮（除做光譜特性實(shí)驗(yàn)外,

其它實(shí)驗(yàn)都使用白光光源），此時(shí)光源對(duì)應(yīng)顏色的光源亮，所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)關(guān)系如下表所示：

光源紅(S2)橙(S3)黃(S4)綠(S5)藍(lán)(S6)紫(S7)

指示D2D3D4D5D6D7

波長(zhǎng)（nm）625~630600~605585~590515飛20460~465400~405

5、信號(hào)測(cè)試模塊的TP為電信號(hào)的光脈沖，TP1和TP2分別獨(dú)立與對(duì)應(yīng)的插座相連，用于測(cè)

試信號(hào)。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、學(xué)習(xí)掌握光敏電阻工作原理2、學(xué)習(xí)掌握光敏電阻的基本特性

3、掌握光敏電阻特性測(cè)試的方法4、了解光敏電阻的基本應(yīng)用

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、光敏電阻的暗電阻、暗電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)2、光敏電阻的亮電阻、亮電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

3、光敏電阻光電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)；4、光敏電阻的伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

5、光敏電阻的光電特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)6、光敏電阻的光譜特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

7、光敏電阻的時(shí)間響應(yīng)特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)8、精密的暗激發(fā)開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1：光控?zé)粼O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（選做）

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2：光控大門(mén)裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（選做）

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)3：天明報(bào)知裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（選做）

三、實(shí)驗(yàn)儀器

1、光敏電阻綜合實(shí)驗(yàn)儀1個(gè)

套

2、光通路組件1

臺(tái)

3、光照度計(jì)1

根

4、2#迭插頭對(duì)（紅色，50cm）10

根

5、2#迭插頭對(duì)（黑色，50cm）10

根

6、三相電源線1

本

7、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)1

臺(tái)

8、20M示波器1

四、實(shí)驗(yàn)原理

1.光敏電阻的結(jié)構(gòu)與工作原理

光敏電阻又稱光導(dǎo)管，它幾乎都是用半導(dǎo)體材料制成的光電器件。光敏電阻沒(méi)有極性,

純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。無(wú)光照時(shí)，光敏電阻值

（暗電阻）很大，電路中電流（暗電流）很小。當(dāng)光敏電阻受到一定波長(zhǎng)范圍的光照時(shí)，它

的阻值（亮電阻）急劇減小，電路中電流迅速增大。一般希望暗電阻越大越好，亮電阻越

小越好，此時(shí)光敏電阻的靈敏度高。實(shí)際光敏電阻的暗電阻值一般在兆歐量級(jí)，亮電阻值

在幾千歐以下。

光敏電阻的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，圖1（a）為金屬封裝的硫化鎘光敏電阻的結(jié)構(gòu)圖。在玻璃底

板上均勻地涂上一層薄薄的半導(dǎo)體物質(zhì)，稱為光導(dǎo)層。半導(dǎo)體的兩端裝有金屬電極，金屬電

極與引出線端相連接，光敏電阻就通過(guò)引出線端接入電路。為了防止周?chē)橘|(zhì)的影響，在半

金屬電極

/半導(dǎo)體

/電源*底板

-1111-----(E^—

檢流計(jì)

圖2-1光敏電阻結(jié)構(gòu)

(a)光敏電阻結(jié)構(gòu)；(b)光敏電阻電極；(c)光敏電阻接線圖

導(dǎo)體光敏層上慢布J一層除膜，滌膜的成分應(yīng)便它在光敏層最敏感的波長(zhǎng)范圍內(nèi)透射率最

大。為了提高靈敏度，光敏電阻的電極一般采用梳狀圖案，如圖2-1(b)所示。圖2T

(c)為光敏電阻的接線圖。

2.光敏電阻的主要參數(shù)

光敏電阻的主要參數(shù)有：

(1)暗電阻光敏電阻在不受光照射時(shí)的阻值稱為暗電阻，此時(shí)流過(guò)的電流稱為暗電流。

(2)亮電阻光敏電阻在受光照射時(shí)的電阻稱為亮電阻，此時(shí)流過(guò)的電流稱為亮電流。

(3)光電流亮電流與暗電流之差稱為光電流。

3.光敏電阻的基本特性

(1)伏安特性在一定照度下，流過(guò)光敏電阻的電流與光敏電阻兩端的電壓的關(guān)系稱為光

敏電阻的伏安特性。圖2-2為硫化鎘光敏電阻的伏安特性曲線。由圖可見(jiàn)，光敏電阻在一定

的電壓范圍內(nèi)，其I-U曲線為直線。

(2)光照特性光敏電阻的光照特性是描述光電流I和光照強(qiáng)度之間的關(guān)系，不同材料的光

照特性是不同的，絕大多數(shù)光敏電阻光照特性是非線性的。圖2-3為硫化鎘光敏電阻的光照

特性。

(3)光譜特性光敏電阻對(duì)入射光的光譜具有選擇作用，即光敏電阻對(duì)不同波長(zhǎng)的入射光有

不同的靈敏度。光敏電阻的相對(duì)光敏靈敏度與入射波長(zhǎng)的關(guān)系稱為光敏電阻的光譜特性，亦

稱為光譜響應(yīng)。圖2-4為幾種不同材料光敏電阻的光譜特性。對(duì)應(yīng)于不同波長(zhǎng)，光敏電阻

的靈敏度是不同的，而且不同材料的光敏電阻光譜響應(yīng)曲線也不同。

(4)頻率特性實(shí)驗(yàn)證明，光敏電阻的光電流不能隨著光強(qiáng)改變而立刻變化，即光敏電阻

產(chǎn)生的光電流有一定的惰性，這種惰性通常用時(shí)間常數(shù)表示。大多數(shù)的光敏電阻時(shí)間常數(shù)

都較大，這是它的缺點(diǎn)之一。不同材料的光敏電阻具有不同的時(shí)間常數(shù)(毫秒數(shù)量級(jí))，因

而它們的頻率特性也就各不相同.圖2-5為硫化鎘和硫化鉛光敏電阻的頻率特性。

圖2-2硫化鎘光敏電阻的伏安特性圖2-3光敏電阻的光照特性

圖2-4光敏電阻的光譜特性圖2-5光敏電阻的頻率特性

4、性能與特點(diǎn)

環(huán)氧樹(shù)脂封裝、體積小、反映速度快、可靠性好、靈敏度高、光譜特性好。

五、注意事項(xiàng)

1、實(shí)驗(yàn)之前，請(qǐng)仔細(xì)閱讀光敏電阻綜合實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明，弄清實(shí)驗(yàn)箱各部分的功能及撥位開(kāi)關(guān)

的意義；

2、當(dāng)質(zhì)壓表和電流表顯示為“1_”是說(shuō)明超過(guò)量程，應(yīng)更換為合適量程；

3、連線之前保證電源關(guān)閉。

4、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，請(qǐng)勿同時(shí)撥開(kāi)兩種或兩種以上的光源開(kāi)關(guān)，這樣會(huì)造成實(shí)驗(yàn)所測(cè)試的數(shù)據(jù)

不準(zhǔn)確。

六、實(shí)驗(yàn)步驟

1、光敏電阻的暗電阻、暗電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

（1）將光敏電阻完全置入黑暗環(huán)境中（將光敏電阻裝入光通路組件，不通電即為完全黑暗），

使用萬(wàn)用表測(cè)試光敏電阻引腳輸出端，即可得到光敏電阻的暗電阻R暗。

（注：由于光敏電阻個(gè)性差異，某些暗電阻可能大于200M歐，屬于正常。）

（2）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連

（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。

（3）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開(kāi)關(guān)BM2撥到“靜態(tài)特性”，將撥位開(kāi)關(guān)SI,S2,S3,S4,S5,

S6,S7均撥下。

（4）將直流電源正負(fù)極與電壓表頭對(duì)應(yīng)相連，打開(kāi)電源，將直流電流調(diào)到12V,關(guān)閉電源,

拆除導(dǎo)線。

（5）按照如下電路連接電路圖，RL取RL=RL6=1M。

（6）打開(kāi)電源，記錄電壓表的讀數(shù)，使用歐姆定理I=U/R得出支路中的電流值I暗

（注：在測(cè)量光敏電阻的暗電流時(shí)，應(yīng)先將光敏電阻置于黑暗環(huán)境中30分鐘以上，否則在

測(cè)量暗電流時(shí)，電壓表的讀數(shù)會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間后才能穩(wěn)定，若測(cè)試的電壓值在一小范圍內(nèi)變化時(shí),

圖2-6光敏電阻暗電流測(cè)試電路

2、光敏電阻的亮電阻、亮電流、光電阻、光電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

（1）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連

（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。

（2）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開(kāi)關(guān)BM2撥到“靜態(tài)特性”，將撥位開(kāi)關(guān)S1撥上，S2,S3,S4,

S5,S6,S7均撥下。

（3）打開(kāi)電源，緩慢調(diào)節(jié)光照度調(diào)節(jié)電位器，直到光照為3001X（約為環(huán)境光照），使用萬(wàn)

用表測(cè)試光敏電阻引腳輸出端，即可得到光敏電阻的亮電阻R亮。

（4）將直流電源兩極與電壓表兩端相連，調(diào)節(jié)直流電源到12V,關(guān)閉電源；

（5）按照如下電路連接電路圖，RL取RL4=10K歐。

（6）打開(kāi)電源，記錄此時(shí)電流表的讀數(shù)，即為光敏電阻在3001X的亮電流I亮；

If

圖2-7光敏電阻測(cè)量電路

(7)亮電阻與暗電阻之差即為光電阻，R光=口暗-1?亮，光電阻越大，靈敏度越高。

(8)亮電流與暗電流之差即為光電流，I光=1亮-I暗，光電流越大，靈敏度越高。

(9)實(shí)驗(yàn)完成，關(guān)閉電源，拆除各導(dǎo)線。

3.光敏電阻伏安特性測(cè)試

光敏電阻伏安特性即為光敏電阻兩端所加的電壓與光電流之間的關(guān)系。

(1)組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連

(紅為正極，黑為負(fù)極)，將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。

(2)“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開(kāi)關(guān)BM2撥到“靜態(tài)”，將撥位開(kāi)關(guān)S1撥上，S2,S3,S4,S5,

S6,S7均撥下。

(3)按照?qǐng)D2-7連接電路圖，RL取RL3=1K,直流電源電位器調(diào)至最小

(4)打開(kāi)電源，將光照度設(shè)置為2001X不變，調(diào)節(jié)電源電壓，分別測(cè)得電壓表顯示為2V、

4V、6V、8V、10V時(shí)的光電流填入下表。

(5)按照上述步驟(4),改變光源的光照度為4001X,分別測(cè)得偏壓為2V、4V、6V、8V、

10V、12V時(shí)的光電流填入下表

偏壓2V4V6V8V10V

光電流I

光電流II

(6)根據(jù)表中所測(cè)得的數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)軸中做出VT曲線，并進(jìn)行分析比較。

(7)實(shí)驗(yàn)完成，關(guān)閉電源，拆除各導(dǎo)線。

4.光敏電阻的光電特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

在一定的電壓作用下，光敏電阻的光電流與照射光照度的關(guān)系為光電特性。

(1)組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連

(紅為正極，黑為負(fù)極)，將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。

(2)“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開(kāi)關(guān)BM2撥到“靜態(tài)”，將撥位開(kāi)關(guān)S1撥上，S2,S3,S4,S5,

S6,S7均撥下。

(3)按照?qǐng)D2-7連接電路圖，RL取RL2=100歐。

(4)打開(kāi)電源，將電壓設(shè)置為8V不變，調(diào)節(jié)光照度電位器，依次測(cè)試出光照度在501x、

1001x>2001x>3001x、4001x,5001x>6001x>7001x,8001x,9001x并測(cè)得光電流填入下

表

光照度(lx)10020030040050()600700800900

電壓U

光電流I

光電阻(U/I)

(5)根據(jù)所測(cè)試得到數(shù)據(jù)，描出光敏電阻的光電特性曲線。

(6)實(shí)驗(yàn)完成，關(guān)閉電源，拆除各導(dǎo)線。

5、光敏電阻的光譜特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

用不同的材料制成的光敏電阻有著不同的光譜特性，當(dāng)不同波長(zhǎng)的入射光照到光敏電阻的光

敏面上，光敏電阻就有不同的靈敏度。

（1）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連

（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。

（2）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開(kāi)關(guān)BM2撥到“靜態(tài)特性”,將撥位開(kāi)關(guān)SLS2,S4,S3,S5,

S6,S7均撥下。

（3）打開(kāi)電源，緩慢調(diào)節(jié)光照度調(diào)節(jié)電位器到最大，依次將S2,S3,S4,S5,S6,S7撥上

后撥下，記下在上述開(kāi)關(guān)撥上后照度計(jì)最小值E作為參考。

（注意：請(qǐng)不要同時(shí)將兩個(gè)撥位開(kāi)關(guān)撥上）

（4）S2撥上，緩慢調(diào)節(jié)電位器直到照度計(jì)顯示為E,使用萬(wàn)用表測(cè)試光敏電阻的輸出端，

將測(cè)試所得的數(shù)據(jù)填入下表，再將S2撥下；

（5）按照步驟（4），分別測(cè)試出橙光，黃光，綠光，藍(lán)光，紫光在光照度E下時(shí)光敏電阻

的阻值，填入下表。

（6）根據(jù)所源試得到的數(shù)據(jù)，做出光敏電阻的光譜特性曲線：

波長(zhǎng)紅黃綠藍(lán)紫

橙（605）

(nm)(630)(585)(520)(460)(400)

光電阻

（注：不同的光敏電阻曲線略有不同，屬正?，F(xiàn)象，峰值在藍(lán)光附近）

（7）實(shí)驗(yàn)完成，關(guān)閉電源，拆除各導(dǎo)線。

6、光敏電阻時(shí)間特性測(cè)試

（1）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連

（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。

（2）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開(kāi)關(guān)BM2撥到“脈沖”，將撥位開(kāi)關(guān)S1撥上，S2,S3,S4,S5,

S6,S7均撥下。

（3）打開(kāi)電源，將直流電源調(diào)到6V,關(guān)閉電源

（4）如圖2-7連接電路圖，RL取RL=10K示波器的測(cè)試點(diǎn)應(yīng)為光敏電阻兩端，為了測(cè)試方

便，可把示波器的測(cè)試點(diǎn)使用迭插頭對(duì)引至信號(hào)測(cè)試區(qū)的TP1（電源地）和TP2。

（5）打開(kāi)交流開(kāi)關(guān)，白光對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管亮，其余的發(fā)光二極管不亮。緩慢調(diào)節(jié)直流電

源電位器，用示波器的第一通道與接TP和GND（即為輸入的脈沖光信號(hào)），用示波器的第二

通道接TP2

（6）觀察示波器兩個(gè)通道信號(hào)的變化，并作出實(shí)驗(yàn)記錄（描繪出兩個(gè)通道的U-T曲線）。

（7）緩慢增大輸入脈沖的脈沖信號(hào)的寬度，觀察示波器兩個(gè)通道信號(hào)的變化，并作出實(shí)驗(yàn)

記錄（描繪出兩個(gè)通道的U-T曲線），拆去導(dǎo)線，關(guān)閉電源。

7、精密的暗激發(fā)光控開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

該電路在日常生活使用較多：如路燈可根據(jù)外界的光線自動(dòng)亮滅；光控大門(mén)，當(dāng)夜晚天黑時(shí)，

門(mén)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，而當(dāng)早晨天亮?xí)r，門(mén)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)等等。

（1）將光敏電阻的兩腳輸出端分別與精密的暗激發(fā)光控開(kāi)關(guān)模塊的T3和T4相連；

（2）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開(kāi)關(guān)BM2撥到“靜態(tài)”，將撥位開(kāi)關(guān)S1撥上，S2,S3,S4,S5,

S6,S7均撥下。

（3）打開(kāi)交流源開(kāi)關(guān)和直流電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)光照度調(diào)節(jié)電位器至照度計(jì)的讀數(shù)為5001X,

緩慢調(diào)節(jié)電位器W1,使發(fā)光二極管D8剛剛亮或剛剛熄滅為止；

（4）緩慢調(diào)節(jié)光照度，當(dāng)光照度低于2001X時(shí)，發(fā)光二極管就會(huì)亮，而當(dāng)光照度高于2001X

時(shí)，發(fā)光二極管就會(huì)熄滅。將發(fā)光二極管改為其它裝置，從而完成精密的暗激發(fā)光控開(kāi)關(guān)電

路的設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、光控?zé)?/p>

電路中的光敏電阻受到光照射時(shí)，電流相當(dāng)強(qiáng)，用電器可以正常工作。而當(dāng)光敏電阻不受光

照射時(shí)，阻值增大，電流減弱，用電器停止工作?

lE

E

圖2-8光敏電阻基本電路

用發(fā)光二極管代替用電器，接通開(kāi)關(guān)，先觀察光敏電阻被光照射時(shí)發(fā)光二極管的發(fā)光情況,

再觀察光敏電阻被不透明物體遮蓋時(shí)，發(fā)光二極管的發(fā)光情況。

光控?zé)魬?yīng)用光敏電阻光照特性，設(shè)計(jì)了光控?zé)綦娐?，可用做樓道燈，達(dá)到白天自動(dòng)滅燈，夜

間自動(dòng)亮燈的目的。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)二、光控大門(mén)裝置

這里我們要用到一種電子元件一一干簧繼電器，它由干簧管和繞在干簧管外的線圈組成。當(dāng)

線圈內(nèi)有電流時(shí)，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使密封在干簧管內(nèi)的兩個(gè)鐵質(zhì)簧片磁化，兩個(gè)簧片在磁力

作用下由原來(lái)的分離狀態(tài)變成閉合狀態(tài)，線圈內(nèi)沒(méi)有電流時(shí)，磁場(chǎng)消失，瓷片在彈力的