發(fā)光和光電耦合器

1、關于發(fā)光與光電耦合器1第一張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2l 光具有波粒二象性 原子內有若干電子圍繞原子核不斷運動；運動有多種 可能狀態(tài)；不同運動狀態(tài)的電子具有不同能量；當它 們的運動受到干擾時就可能發(fā)射出電磁波。 光的本質及產生假設E0 、 E1為電子的兩個運動狀態(tài)，E0為基態(tài)，電子受激獲得一定能量而躍遷到激發(fā)態(tài)E1，當電子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時，能量從E1變到E0，此時發(fā)射光子的頻率為：h為普朗克常數第二張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月3光源 通常人們把物體向外發(fā)射出可見光的現象稱為發(fā)光。但對光電技術領域來說，光輻射還包括紅外、紫外等不可見波段的輻射。發(fā)光常分為由

2、物體溫度高于絕對零度而產生物體熱輻射和物體在特定環(huán)境下受外界能量激發(fā)的輻射。前者被稱為熱輻射，后者稱為激發(fā)輻射，激發(fā)輻射的光源常被稱為冷光源。第三張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月4 l 任何高于絕對溫度0K的物體都具有熱輻射。 l 溫度輻射的頻率與強度取決于熱平衡時的溫度。 l 自然界中的任何物體都是熱輻射體。 溫度低的物體發(fā)紅外輻射，500左右時物體的溫度輻射開始發(fā)部分暗紅色的可見光。溫度越高，發(fā)出的輻射波長越短；大約在1500時的溫度輻射體開始發(fā)白光。應用：熱輻射是紅外探測技術和溫度非接觸測量的依據。熱輻射（溫度輻射）-連續(xù)光譜第四張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6

3、月5 激勵可以使發(fā)光物質產生光，外界提供激勵能的形式可有多種方式，常用的有以下幾種方法：電致發(fā)光、光致發(fā)光、化學發(fā)光等。1 電致發(fā)光 物質中的原子或離子受到被電場加速的電子的轟擊，使原子中的電子從被加速的電子那里獲得動能，由低能態(tài)躍遷到高能態(tài)；當它由受激狀態(tài)回復到正常狀態(tài)時，就會發(fā)出輻射。這一過程稱為電致發(fā)光。 例如： 發(fā)光二極管所產生的光就是電致發(fā)光。 激發(fā)輻射的產生方法 第五張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月6 2光致發(fā)光 物體被光直接照射或預先被照射而引起自身的輻射稱為光致發(fā)光。 例如： l熒光、示波管、顯象管、日光燈等中熒光物質的余輝；l鈉光燈被另一鈉光燈照射發(fā)出的黃光(稱

4、為共振輻射)；l短波長的紫外光照射到雜質(油污)上發(fā)出波長較長的可見熒光。 光致發(fā)光原理 當光投射到物質上時，光子直接與物質中的電子起作用(吸收、動量傳遞等)，引起電子能態(tài)的改變，電子由高能態(tài)躍遷到低能態(tài)過程中發(fā)出輻射。第六張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月7 3 化學發(fā)光 由化學反應提供能量而引起的發(fā)光，稱化學發(fā)光。 例如：磷在空氣中緩慢氧化而發(fā)光。 實際上，物質受激而發(fā)光是很復雜的，有些同屬幾種受激過程。總結：溫度輻射是一種能達到平衡狀態(tài)的輻射。也稱熱輻射，即熱平衡狀態(tài)的輻射。光譜為連續(xù)譜。激發(fā)輻射是一種非平衡輻射，即以一種外加能量轉換成光能的過程。其光譜包括線光譜、帶光譜和連

5、續(xù)光譜。 第七張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月8按照輻射來源不同，光源分為：自然光源與人工光源。按照光波在時間空間上的相位特征，一般將光源分成相干光源和非相干光源。 按照發(fā)光機理，光源又可分成：熱輻射光源，氣體發(fā)光光源，固體發(fā)光光源和激光器四種。光源的分類第八張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月9光源熱輻射光源氣體放電光源固體發(fā)光光源激光器太陽白熾燈、鹵鎢燈黑體輻射器汞燈、熒光燈、鈉燈氙(xian)燈、金屬鹵化物燈氘(dao)燈、空心陰極燈場致發(fā)光燈發(fā)光二極管氣體激光器、固體激光器染料激光器、半導體激光器由物體溫度高于絕對零度而產生的物體熱輻射，稱為熱輻射光源。由于物體

6、在特定環(huán)境下受外界能量激發(fā)而產生輻射，為激發(fā)輻射，其光源被稱為冷光源。冷光源按激發(fā)方式分可分為光致發(fā)光、化學發(fā)光、摩擦發(fā)光、陰極射線致發(fā)光、電致發(fā)光等。第九張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月106.1 發(fā)光二極管的基本工作原理與特性1907年首次發(fā)現半導體二極管在正向偏置的情況下發(fā)光。70年代末，人們開始用發(fā)光二極管作為數碼顯示器和圖像顯示器。近十年來，發(fā)光二極管的發(fā)光效率及發(fā)光光譜都有了很大的提高，用發(fā)光二極管作光源有許多優(yōu)點。 1.它體積小，重量輕，便于集成；2.工作電壓低，耗電少，驅動簡便，容易用計算機控制；3.它既有單色性好的單色發(fā)光二極管，又有發(fā)白光的發(fā)光二極管；4. 發(fā)

7、光亮度高，發(fā)光效率高，亮度便于調整。 第十張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月11 發(fā)光二極管（即LED）是一種注入電致發(fā)光器件，它由P型和 N型半導體組合而成。其發(fā)光機理常分為PN結注入發(fā)光與異質結注入發(fā)光兩種。 6.1.1 發(fā)光二極管的發(fā)光機理第十一張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月12由某原因激勵到高能級的粒子，沒有外刺激的情況下，自己躍遷到低能級，發(fā)出光的現象自發(fā)輻射E1E2h =E2-E1特征頻率(波長),相位,偏振,傳播方向是隨機的t激勵作用原子模型第十二張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月13 制作半導體發(fā)光二極管的材料是重摻雜的，熱平衡狀態(tài)下的N

8、區(qū)很多自由電子，P區(qū)有很多空穴。由于PN結阻擋層的限制，在常態(tài)下，二者不能自然復合。1. PN結注入發(fā)光內電場空間電荷區(qū)PN多子空穴多子電子第十三張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月14 當加以正向電壓時，N區(qū)導帶中的電子可越過PN結的勢壘進入P區(qū)。P區(qū)的空穴也向N區(qū)擴散，于是電子與空穴有機會相遇，復合發(fā)光。由于空穴遷移率低于自由電子，則復合發(fā)光主要發(fā)生在p區(qū)。復合過程是電子從高能級跌落到低能級過程，這屬于自發(fā)輻射，是非相干光。 光的顏色（波長）決定于材料禁帶寬度Eg，光的強弱與電流有關 內電場空間電荷區(qū)PN多子空穴多子電子第十四張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月15電子

9、和空穴復合，所釋放的能量Eg等于PN結的禁帶寬度（即能量間隙）。所放出的光子能量用h表示，h為普朗克常數，為光的頻率。則普朗克常數h=6.610-34J.s；光速c=3108m/s；Eg的單位為電子伏（eV），1eV=1.610-19J。 hc=19.810-26mWs=12.410-7meV?？梢姽獾牟ㄩL近似地認為在710-7m以下，所以制作發(fā)光二極管的材料，其禁帶寬度至少應大于h c /=1.8 eV 普通二極管是用鍺或硅制造的，這兩種材料的禁帶寬度Eg分別為0.67eV和1.12eV，顯然不能使用。第十五張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月16 電子和空穴復合時放出能量的大小，

10、即光子的能量，取決于半導體材料的禁帶寬度Eg(Eg=E1-E0)，放出的能量越大，發(fā)出的光輻射波長就越短，即例如：GaAs材料的禁帶寬度Eg=1.43eV, 則光輻射波長為： 第十六張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月17 半導體內還因為存在微量雜質而發(fā)生導帶雜質能級、雜質能級與價帶，以及雜質能級之間的躍遷，這些躍遷的距離小于導帶到價帶的禁帶寬度，并在禁帶寬度附近的能級區(qū)域。這樣造成了發(fā)光二極管發(fā)射出來的譜線具有一定的寬度。由此可見，發(fā)光二極管發(fā)出的波長和譜帶寬度主要取決于發(fā)光二極管的半導體材料及其摻雜材料。 在LED中，向各個方向發(fā)出的光是自發(fā)發(fā)射的。第十七張，PPT共一百三十二頁

11、，創(chuàng)作于2022年6月18光輸出P-AIxGa1-xAsN-AIyGa1-yAsP- GaAs反型異質結同型異質結 圖中P-GaAs（砷化鎵）是復合區(qū)（有源區(qū)），它和相鄰的P-AlxGa1-xAs（砷化鎵摻鋁）層構成同型異質結，而和N-AlyGa1-yAs構成反型異質結。這兩個異質結起限制載流子（電子和空穴）作用，是載流子有效的集中在P-GaAs區(qū)內復合發(fā)光，故其內部量子效率非常高，這是半導體發(fā)光二極管所要求的。 同時，將復合區(qū)夾在低折射率的兩種半導體材料之間，起到限制光子的作用。(2) 雙異質結注入發(fā)光 第十八張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月19 按光輸出的位置不同，發(fā)光二極管

12、可分為面發(fā)射型和邊發(fā)射型 2. 基本結構 (1) 面發(fā)光二極管 有源區(qū) 圓形金屬觸點SiO2絕緣層SiO2絕緣層金屬化層熱沉雙異質結層襯底限制層接合材料金屬化層光纖圓形蝕刻孔 圖所示為波長0.80.9m的雙異質結面發(fā)光型LED的結構。有源發(fā)光區(qū)是圓形平面，直徑約為50m。厚度小于2.5m。 一段光纖(尾纖)穿過襯底上的小圓孔與有源發(fā)光區(qū)平面正垂直接入，用以接收有源發(fā)光區(qū)平面射出的光，光從尾纖輸出。有源發(fā)光區(qū)光束的水平、垂直發(fā)散角均為120。第十九張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月20(2) 邊發(fā)光二極管 圖6-4所示為波長1.3m的雙異質結邊發(fā)光型LED的結構。它的核心部分是一個N

13、型AIGaAs有源層，及其兩邊的P型AIGaAs和N型AIGaAs導光層(限制層)。導光層的折射率比有源層低，比周圍其他材料的折射率高，從而構成以有源層為芯層的光波導，有源層產生的光輻射從其端面射出。 為了和光纖的纖芯尺寸相配合，有源層射出光的端面寬度通常為5070m，長度為100150m。邊發(fā)光LED的方向性比面發(fā)光器件要好，其發(fā)散角水平方向為2535，垂直方向為120。 第二十張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月213. LED的特性參數 (1) 發(fā)光光譜和發(fā)光效率 LED的發(fā)光光譜：指LED發(fā)出光的相對強度(或能量)隨波長(或頻率)變化的分布曲線。它直接決定著發(fā)光二極管的發(fā)光顏

14、色，并影響它的發(fā)光效率。發(fā)射光譜由材料的種類、性質以及發(fā)光中心的結構決定的，而與器件的幾何形狀和封裝方式無關。描述光譜分布的兩個主要參量是它的峰值波長m和發(fā)光強度的半寬度 。峰值波長由材料的禁帶寬度決定： mhc/ Eg 對大多數半導體材料由于折射率大，在發(fā)射光逸出半導體之前，在樣品內已經經過了多次反射，因為短波長比長波長更容易被吸收，所以峰值波長對應的光子能量比禁帶寬度對應的光子能量小些第二十一張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月22圖6-5給出了GaAs0.6Po.4 和GaP的發(fā)射光譜。當GaAs1xPx中的x值不同時，峰值波長在620680nm之間變化，譜線半寬度大致為203

15、0nm。GaP發(fā)紅光的峰值波長在700nm附近，半寬度大約為100nm。 峰值光子的能量還與溫度有關，它隨溫度的增加而減少。在結溫上升時，譜帶波長以0.20.3nm/的比例向長波方向移動。 第二十二張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月23 LED的發(fā)光效率：發(fā)光二極管發(fā)射的光通量與輸人電能之比表示發(fā)光效率，單位lm/W；也有把發(fā)光強度與注入電流之比稱為發(fā)光效率，單位為cdA（坎/安）。發(fā)光效率由內部量子效率與外部量子效率決定。內部量子效率: 式中，neo為每秒發(fā)射出的光子數, ni為每秒注入到器件的電子數,r是輻射復合的載流子壽命,rn是無輻射復合的載流子壽命。由式中可以看出，只有r

16、nr，才能獲得有效的光子發(fā)射。 第二十三張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月24 光子通過半導體有一部分被吸收，有一部分到達界面后因高折射率（折射系統(tǒng)的折射系數約為34）產生全反射而返回晶體內部后被吸收，只有一部分發(fā)射出去。提高外部量子效率的措施：用比空氣折射率高的透明物質如環(huán)氧樹脂（n2 =1.55）涂敷在發(fā)光二極管上；把晶體表面加工成半球形；用禁帶較寬的晶體作為襯底，以減少晶體對光吸收。 外部量子效率定義單位時間發(fā)射到外部的光子數單位時間內注入到器件的電子-空穴對數第二十四張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月25 發(fā)光二極管的時間短于1s，比人眼的時間響應要快得多，但用

17、作光信號傳遞時，響應時間又顯得太長。 如圖，通常發(fā)光二極管的外部發(fā)光效率均隨溫度上升而下降。 (2)時間響應特性與溫度特性第二十五張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月26(3) 發(fā)光亮度與電流的關系 發(fā)光二極管的發(fā)光亮度L是單位面積發(fā)光強度的量度。在輻射發(fā)光發(fā)生在P區(qū)的情況下，發(fā)光亮度L與電子擴散電流idn之間的關系為 (6-3) 式中，是載流子輻射復合壽命r和非輻射復合壽命nr的函數 如圖6-7所示為GaAsl-xPx、Gal-xAlxAs和GaP(綠色)發(fā)光二極管的發(fā)光亮度與電流密度的關系曲線。第二十六張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月27(4) 最大工作電流 若LE

18、D的最大功耗為Pmax，則其最大的電流為 (6-4)式中，rd為LED的內阻；If、Uf均為它在較小電流時的電流和壓降. 若工作電流較小，LED發(fā)光效率隨電流的增加而明顯增加，但電流增大到一定值時，發(fā)光效率不再增加；相反，發(fā)光效率隨電流的增大而降低。圖6-8所示為發(fā)紅光的GaP發(fā)光二極管內量子效率in的相對值與電流密度J及溫度T的關系。隨著電流密度的增加，pn結溫度升高,將導致熱擴散，使發(fā)光效率降低。 第二十七張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月28(5) 伏安特性 LED的伏安特性如圖6-9所示,它與普通二極管的伏安特性大致相同。電壓小于開啟點的電壓值時無電流，電壓一超過開啟點就顯

19、示出歐姆導通特性。這時，正向電流與電壓的關系為 iioexp(U/mkT) (6-5) 式中，m為復合因子。在較寬禁帶的半導體中，當電流iE1)的原子數分別為N1和N2。 當系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)時，存在下面的分布 式中， k=1.38110-23J/K，為波爾茲曼常數，T為熱力學溫度。由于(E2-E1)0，T0，所以在這種狀態(tài)下，總是N1N2。 這是因為電子總是首先占據低能量的軌道。第五十六張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月57 受激吸收和受激輻射的速率分別比例于N1和N2，且比例系數(吸收和輻射的概率)相等。 如果N1N2，即受激吸收大于受激輻射。當光通過這種物質時，光強按指數衰減

20、， 這種物質稱為吸收物質。 如果N2N1，即受激輻射大于受激吸收，當光通過這種物質時，會產生放大作用，這種物質稱為激活物質。N2N1的分布，和正常狀態(tài)(N1N2)的分布相反，所以稱為粒子(電子)數反轉分布。 導帶 價帶 導帶 價帶正常分布反轉分布第五十七張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月58問題: 怎樣實現粒子數反轉？用外界作去激發(fā)處在低能級的原子，使原子處在高能級上，實現粒子數反轉分布。這種用來激發(fā)低能級原子向高能級躍遷的作用稱泵浦。泵浦方法：固體激光器：光譜適當地強光燈；氣體激光器：氣體電離；半導體激光器：注入載流子。第五十八張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月593

21、. 諧振腔激勵能源全反射鏡部分反射鏡激光光學諧振腔的作用： 1.使激光具有極好的方向性（沿軸線）； 2.增強光放大作用（延長了工作物質）； 3.使激光具有極好的單色性（選頻）。第五十九張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月606.3 半導體激光器6.3.1半導體激光器（Laser Diode）的發(fā)光原理半導體激光器也稱為激光二極管(LD)，是一種光學振蕩器。諧振腔：半導體介質的自然解理面 構成平行平面腔 泵浦源：通常采用電壓很低的直流電源激光工作物質：直接帶隙半導體材料-砷化稼(GaAs)、 砷化銦(InAs)、鋁稼砷(A1xGaAs)、銦磷砷 (InPxAs)等等 第六十張，PPT共

22、一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月61光增益ECEV1. 半導體激光器發(fā)光機理（1）激光介質的增益系數g第六十一張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月62 若入射光強為I0，在激光介質內傳播至z處的光強為I，傳播至z+dz處的光強為I+dI，則我們定義激光介質的增益系數g為：g=dI/(IdZ) 光穿過厚度為dz介質的情況因此激光介質的增益系數g就是光通過單位長度激光介質后光強的相對增長率。第六十二張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月63（2）激光介質的損耗 實際上，介質的光損耗就是對光的負增益。因此激光介質的損耗系數: 就是光通過單位長度激光介質后光強相對衰減率。只有當增益

23、大于或者等于損耗時，才能建立起穩(wěn)定的振蕩，這一增益稱為閾值增益。為達到閾值增益所要求的注入電流稱為閾值電流。a. 介質的不均勻性造成光線的折射或散射，使得光線偏離軸線方向飛出腔外。氣體激光器中這類損耗較小，固體激光器中這類損耗較大。b. 介質中存在某些能級差正好與激光頻率對應，引起光子吸收。在光增益的同時，激光介質也有一定的光損耗。第六十三張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月64（3）如果粒子數不隨傳播距離z而變化 ，則增益系數g是一個常數，并稱為小信號增益系數。則 I=I0egz可見激光介質中的光強是隨傳播距離按指數規(guī)律增長問題：光在介質中的放大一直持續(xù)下去？不會。因為每經過一次受

24、激躍遷，粒子數反轉程度都要降低，當增益不再超過損耗時，放大就停止。第六十四張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月65 通常是由具有一定幾何形狀和光學反射特性的兩塊反射鏡(解理面）按特定的方式組合而成。作用：提供正反饋和增益,維持受激輻射的持續(xù)振蕩。對腔內往返振蕩光束的方向和頻率進行限制，以保證輸出激光具有一定的定向性和單色性。諧振腔在激光物質的兩測放置相互平行的反射面。作用是讓所選光能在其內反復振蕩而加強 。光在共振腔內獲得增益，當腔內增益大于損耗，產生激光振蕩。第六十五張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月66增益損耗增益損耗增益=損耗增益和損耗第六十六張，PPT共一百三十二

25、頁，創(chuàng)作于2022年6月67LD的發(fā)光過程注入電流，即注入載流子；在有源區(qū)形成粒子數反轉，導帶電子不穩(wěn)定，少數電子自發(fā)躍遷到價帶，產生光子；1個光子被導帶中電子吸收躍遷到價帶，同時釋放出2個相干光子，持續(xù)這個過程，直到釋放出多個相干光子，即在合適的腔內振蕩放大；光子穩(wěn)定振蕩，光能量大于總損耗時，LD開始工作。第六十七張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月682. 激光器工作模式 在穩(wěn)定工作時，平面波在腔內往返一次應保持不變以平面平行腔為例:設M1點處光電場為：在長度為L，功率增益系數為g, 光腔往返一次后，為：由介質增益導致振幅變化為：考慮激光器內介質吸收和散射損耗：R1和R2為端面反

26、射率，int為腔內總損耗率，為平面波的波數第六十八張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月69在穩(wěn)定工作時，平面波在腔內往返一次應保持不變有:令兩邊振幅和相位分別相等，則：振幅條件：（m為整數）相位條件：第六十九張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月70激光器穩(wěn)定工作的相位條件：m為整數2kL=2m 波數k=2nv/cL為光腔長度n為增益介質折射率激光器振蕩頻率vm=mc/2nLc/(2nL)滿足相位條件的縱模分布這些頻率對應于激光器的縱向模式，和光腔長度有關第七十張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月71 顯然產生激光要滿足閾值條件和相位條件。激光器穩(wěn)定工作的振幅條件：

27、 只有當增益等于或大于總損耗時，才能建立起穩(wěn)定的振蕩，這一增益稱為閾值增益，理論推出在諧振腔內開始建立穩(wěn)定的激光振蕩的閾值條件為。 式中，g為閾值增益系數，int為諧振腔內激活物質的損 耗系數，L為諧振腔的長度，R1，R2 0、EG 0EGEA+_R當可控硅陽極加正向電壓EA時 ，一旦有足夠的門極電流IG流入時，就形成強烈的正反饋，即：IB2IC2 (=2IB2) IB1IC1( 1 IB1) 晶閘管導通后，去掉EG ， 依靠正反饋，仍可維持導通狀態(tài)。第一百二十張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月121可控硅的特性：可控硅象二極管一樣，具有單向導電性。 電流只能從陽極流向陰極。當陽極

28、與陰極之間加上反向偏壓時，只有極小的反向漏電流從陰極流向陽極，可控硅處于反向阻擋狀態(tài)。與二極管不同的是，可控硅具有正向導通的可控特性 當陽極加上正向電壓時，元件還不能導通，呈正向阻斷狀態(tài)，這是二極管不具有的。要使可控硅正向導通除了陽極加上正向電壓外，還必須同時在門極和陰極之間加上一定的正向門極電壓UG，有足夠的門極電流IG流入。門極對元件能否正向導通起控制作用。當可控硅加上正向陽極電壓后，門極加上適當的正向門極電壓，使可控硅導通的過程稱為觸發(fā)。第一百二十一張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月122可控硅一旦觸發(fā)后，門極對它將失去控制作用。 依靠正反饋，晶閘管仍可維持導通狀態(tài)。因此在門

29、極只要加正向脈沖電壓即可，稱為觸發(fā)電壓。門極在一定條件可使可控硅導通，但無法使其關斷。晶閘管關斷的條件：可降低陽極電源或增大負載電阻，使流過它的陽極電流Ia減小，當電流Ia減小到一定值時（約幾十毫安，稱為維持電流IH），正反饋效應不能維持，電流會突然降到零。將陽極電源斷開或者在晶閘管的陽極和陰極間加反相電壓。第一百二十二張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月123U2UgUdttt0t1t2t3t4t5KU2IaUaUgUdRdEg第一百二十三張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月124含可控硅的光電耦合應用電路-隔離作用如圖用邏輯電路的信號來觸發(fā)可控硅SCR，可控硅的負載為電

30、感性的開關電路，采用光電耦合器后，負載所產生的尖峰噪聲不會反饋到邏輯電路。第一百二十四張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月125含可控硅的光電耦合器件在檢測裝置中的應用R2J+EcJSCR+Ec報警裝置 圖為報警裝置的原理圖。發(fā)光器件發(fā)出的光照射在光敏三極管上，三極管飽和導通，從而使可控硅SCR處于截止狀態(tài)。在有物體通過光路時將會折斷光線，從而使光敏三極管截止，可控硅SCR被觸發(fā)導通，繼電器J吸合，接通音響電路，發(fā)出報警信號。然后可以按下復位按鈕AN便可解除報警。第一百二十五張，PPT共一百三十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1262. 雙向可控硅特點：相當于兩個晶閘管反向并聯(lián)，兩者共用一個控制極。符號