P(W )
I L ( A)
0
实验内容 测定光电二极管正向伏安特性
• 理想运算放大器的特性： （两输入端等电位，两输 入端上无电流）； • 由电路分析可得：光电二 极管两端电压 U0 由m V 表测出，RL 由电阻箱读数。 • SPD的电流：
I
U0 RL
实验内容 测定SPD正向伏安特性（操作）
半导体光电二极管的结构及工作原理
常工作于反向偏压状态；
受到光照，在光电效应作用下产生光生载流子，形成光电流；
光电流的方向：由光电二极管负极流向正极，类似于直流电源。
光电二极管的伏安特性
I I 0 [1 exp(qv / kT )] I L
I0是无光照的反向饱和电流，V是二极管的端电压（正向电压为正，反向电压为负）， q为电子电荷，k为波耳兹曼常数，T是结温，单位为K，
• •
• •
•
调光功率为3（消去0差）； 将光纤传输系统LED端接主仪器LED插孔；将SPD端接主仪器光电二极管符号两端， 连接正向U0和光功率计红色插孔；特性切换开关向左，数显切换开关向右； 串联电阻箱至W2 两端置0，主仪器后面板倍率置5，测定正向特性0差； 调电阻箱，使m V 表显示（消去0差）-10、-20、-30、…..等，直到电阻箱阻值为 199.8千欧，分别记录对应的U0 （注意乘以5）和Rl ，最后断开电阻箱测出U0； 做下一光功率。
• 将光纤传输系统LED 端接主仪器LED插孔, 短接W2两端；
• 将SPD端接主仪器光功率 计（切换开关向左）；
• 将毫安表置0，测定光 功率计0差； • 调节LED电流，使光 功率分别为5，10，15 （消去0差：用仪表上 数字减去0差）；
实验内容 测定光电二极管反向伏安特性
• 理想运算放大器的特性：（两 输入端等电位，两输入端上无 电流）； • 由电路分析可得：光电二极管 两端电压由伏特表可测出， U0 由m V 表测出； • 光电二极管两端电流：
半导体光电二极管伏安特性测定
• • • • 了解光电二极管结构及工作原理 熟悉光电二极管的基本性能 掌握光电二极管伏安特性的测量技术 了解光电二极管在光电转换技术中的正确 使用方法
实验仪器
• MOE--A型光电二极管伏安特性测试仪 (请 记录仪器编号) • 光纤传输系统 (光纤绕盘、两端都为双通道 的耳机插头线一根，用它连接主仪器与光 纤绕盘、两插头输出的光电二极管一只) • 电阻箱（2个） 导线
实验内容 测定SPD正向伏安特性（数据记录）
P= W
I
U0 RL
U 0 (mv)
RL (k)
I(
A
)
数据处理要求
• 用坐标纸制图； • 绘制光电二极管在第三、四象限内的伏安 特性曲线； • .绘制光电特性曲线，用图解法测出被测光 电二极管在峰值波长下的响应度R值。 • 作出实验结论
实验内容 测定光电二极管反向伏安特性（数据记录
表1.1： P= W
）
Rf
-8.0 -6.0 -4.0 -2.0
I
0
U0 Rf
V（V）
U0（m V)
I (A)
V=0对应的I为短路电流 I
L
实验内容 测定SPD光电特性（数据记录及处理） • 利用反向特性数据可得 I L 与P的对应数据，填入 下表，以 I L 为纵坐标，P为横坐标，作图，求出 斜率即为响应度R（单位） • SPD光电特性数据表 0 3.0 照时的光功率成正比。
无偏压状态下，短路电流与入照光功率的关系称为光电二极管的光电特性， 这一特性在坐标系中的斜率R定义为光电二极管的响应度。
I L R ( A / W ) P
光电二极管的伏安特性曲线
实验内容 LED、SPD光功率测定
U0 I Rf
实验内容 测定光电二极管反向伏安特性（操作）
• • • • • • • •
将光纤传输系统LED端接主仪器LED插孔，短接W2两端； 将SPD端接主仪器光电二极管符号两端，连接反向U0和光功率计红色插孔； 特性切换开关向右，数显切换开关向右； 调mA、V表为0，测定反向特性0差，调V表为0、2、4、6、8V，分别测出对应的U0 ； 接光功率测试线路，将光功率调至3或4或5微瓦（消去0差）； 接回反向特性测试线路，调V表为0、2、4、6、8V，分别测出对应的U0 ； 做下一光功率（6.0或8.0或10.0）； 做下一光功率（9.0或12.0或15.0）。