光電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)

光電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)第一頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日①單色儀的工作原理第四頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日【光柵衍射原理】衍射公式：（其中：d:光柵常數(shù)，i入射角，衍射角）第五頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日【DS100小型單色儀外形與參數(shù)】波長(zhǎng)范圍:200-800nm，焦距：f=100mm衍射光柵：1200L/mm;相對(duì)口徑：D/F=1/5，波長(zhǎng)精度:±1nm

第六頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日②單色儀讀數(shù)校正原理主要利用汞的長(zhǎng)中短波長(zhǎng)，一般使用使用253.7nm,546.1nm,871.6nm等來進(jìn)行，具體方法各廠家也不相同。這樣校正過的波長(zhǎng)在分析區(qū)域190-900nm，即可以得到偏差較小的波長(zhǎng)準(zhǔn)確度了。本實(shí)驗(yàn)中，利用能肉眼觀察到的汞燈主要譜線波長(zhǎng)的讀數(shù)與真實(shí)值相比較，計(jì)算偏差，取平均值來代替。第七頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日【汞燈特征譜線】

顏色

波長(zhǎng)（nm）

相對(duì)強(qiáng)度〖BH〗

深紫

4046.7

7

紫

4077.8

5

藍(lán)紫

4358.3

10

綠紫

4916.0

8

綠

5460.7

10

黃

5769.6

10

紅

6234.4

7

深紅

6907.2

7

第八頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日③光電探測(cè)電路

基于光生伏特效應(yīng)，將一定強(qiáng)度的光照轉(zhuǎn)換成一定大小的電流的器件【光電二極管工作原理】第九頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日回路電壓-電流公式伏安特性第十頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日它包含一個(gè)被輻射光激發(fā)的電流源、一個(gè)理想的二極管、結(jié)電容和寄生串聯(lián)及并聯(lián)電阻。圖中，IL為二極管的漏電流；ISC為二極管的電流；RPD為寄生電阻；CPD為光電二極管的寄生電容；ePD為噪聲源；Rs為串聯(lián)電阻?！镜刃щ娐贰康谑豁?yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日硅二極管結(jié)電容的數(shù)值范圍大約在20或25pF到幾千pF以上。而光電二極管的寄生電阻RPD(也稱作"分流"電阻或"暗"電阻)，則與光電二極管的偏置有關(guān)。在光伏模式時(shí)，光電二極管可非常精確的線性工作；而在光導(dǎo)模式時(shí)，光電二極管可實(shí)現(xiàn)較高的切換速度，但要犧牲一定的線性。一般來說，在光電精密測(cè)量中，被測(cè)信號(hào)都比較微弱，而反偏狀態(tài)下具有一定的暗電流。因此，暗電流的影響一般都非常明顯。所以，盡量避免噪聲干擾是首要任務(wù)，所以，設(shè)計(jì)時(shí)采用光伏模式。

第十二頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日

圖(a)光伏模式圖(b)光導(dǎo)模式【光電二極管前置放大電路】輸出信號(hào)微弱，阻抗較高，所以，需采用前置放大第十三頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日【2CU2B光電二極管性能指標(biāo)】第十四頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日【主放大】第十五頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日

④采用該電路對(duì)溴鎢燈光譜進(jìn)行測(cè)試

1）搭建光路第十六頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日■2）調(diào)節(jié)單色儀的測(cè)微頭，得某一單色光輸出并讀數(shù)，采用前面測(cè)得的讀數(shù)誤差對(duì)波長(zhǎng)讀數(shù)進(jìn)行校正