- •Содержание
- •1 Лабораторная работа оэ1. Исследование характеристик и параметров светоизлучающих диодов.
- •2 Лабораторная работа оэ2 Исследование формирователей возбуждающих напряжений светодиодов
- •3 Лабораторная работа оэ3 Исследование характеристик и параметров полупроводникового лазера
- •4 Лабораторная работа оэ4 Исследование интегральных оптопар
- •5 Лабораторная работа №5 Исследование характеристик и параметров фотодиодов
- •6 Лабораторная работа оэ6 Исследование оптоэлектронной интегральной микросхемы
- •Рекомендуемая литература
- •7 Лабораторная работа оэ7 Исследование оптоэлектронных устройств индикации
- •8 Расчетно - графическое задание
- •Оптоэлектроника
Содержание
1 Лабораторная работа ОЭ1. 4
Исследование характеристик и параметров светоизлучающих диодов. 4
2 Лабораторная работа ОЭ2 7
Исследование формирователей возбуждающих напряжений светодиодов 7
3 Лабораторная работа ОЭ3 13
Исследование характеристик и параметров полупроводникового лазера 13
4 Лабораторная работа ОЭ4 17
Исследование интегральных оптопар 17
5 Лабораторная работа №5 25
Исследование характеристик и параметров фотодиодов 25
6 Лабораторная работа ОЭ6 27
Исследование оптоэлектронной интегральной микросхемы 27
7 Лабораторная работа ОЭ7 33
Исследование оптоэлектронных устройств индикации 33
8 Расчетно - графическое задание 36
Схема включения светоизлучающего диода в динамическом режиме 36
1 Лабораторная работа оэ1. Исследование характеристик и параметров светоизлучающих диодов.
Цель работы
Изучить характеристик и определение параметров светоизлучающих диодов (СИД).
Подготовка к работе
Изучить следующие вопросы курса по конспекту лекций к рекомендованной литературе:
-области применения оптоэлектронных приборов;
-шкала электромагнитных волн оптического диапазона;
-общие требования к источникам некогерентного оптического излучения;
-прямозонные и непрямозонные полупроводники;
-виды и механизмы рекомбинации;
-материалы, используемые для изготовления СИД;
-основные конструкции СИД;
-основные характеристики и параметры СИД;
Ответить на следующие контрольные вопросы:
-общие требования к оптическим излучателям;
-что такое инжекционная спонтанная люминесценция;
-перечислить механизмы излучательной рекомбинации;
-перечислить механизмы безызлучательной рекомбинации;
-что такое внутренний квантовый выход;
-что такое внешний квантовый выход;
-эффективность вывода света из полупроводника. Чем она ограничена;
-методы увеличения эффективности вывода света из полупроводника;
-достоинства и недостатки плоской конструкции светоизлучающих диодов;
-основные параметры светодиода;
-основные характеристики светодиода;
-эквивалентная схема светодиода;
-подключение светодиода к источнику постоянного напряжения;
Рекомендуемая литература
Пихтин А.Н. Физические основы электроники и оптоэлектроники. - М.: Высш. шк., 1983.
Носов Ю.Р. Оптоэлектроника. - М.: Радио и связь, 1989.
Смирнов А.Г. Квантовая электроника и оптоэлектроника. - Мн.: Высш. шк., 1987.
1.3 Лабораторное задание
1.3.1 Получить допуск к выполнению лабораторной работе. В соответствии с указанным преподавателем номером варианта выбрать из таблицы 1 исходные данные.
Таблица 1 - Исходные планы
Вар. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Диод |
АЛ 102Б |
АЛ 102Д |
АЛ 307А |
АЛ 102Б |
АЛ 102Д |
АЛ 307А |
АЛ 102Б |
АЛ 102Д |
АЛ 307А |
Напряжение Е, В |
3,0 |
4,5 |
9,0 |
12,0 |
3,0 |
4,5 |
9,0 |
12,0 |
3,0 |
Сила света L, мКд |
0,05 |
0,07 |
0,09 |
0,10 |
0,11 |
0,05 |
0,07 |
0,09 |
0,10 |
1.3.2 Получить на экране монитора и зарисовать спектральную характеристику СИД. По ней определить:
-доминирующую длину волны излучения;
-ширину спектра излучения;
-ширину запрещенной зоны энергетической диаграммы, соответствующую доминирующей длине волны.
1.3.3 Получить на экране монитора и зарисовать диаграмму направленности СИД. По ней определить угол излучения.
1.3.4 Получить на экране монитора и зарисовать вольт-амперную и световую характеристики СИД. Используя схему включения СИД, приведенную на рисунке 1, и полученные ВАХ и световую характеристики, определить:
-напряжение на диоде;
-ток через диод;
-величину сопротивления R.
Рисунок 1 - Схема включения СИД
1.3.5 Исследовать спектральную характеристику светоизлучающего диода АЛ307ЕМ. Для этого получить на экране монитора и зарисовать спектральную характеристику. По ней определить:
-относительную мощность излучения в двух максимумах, Р(1) и Р(2);
-длины волн, соответствующие двум максимумам 1и2.
Пользуясь функцией видности, в соответствии с рисунком 2, определить относительную физиологическую яркость для каждого максимума V(1) иV(2).
Рисунок 2 - Функция видности человеческого глаза
Определить цвет излучения светодиода, пользуясь следующей методикой:
- вычислить М, отн.ед., по формуле:
(1.1)
- перемножить результаты вычислений М и :=+ М. (1.2)
-вычислить разность длин волн , мкм, соответствующих максимумам излучения:
= 2-1. (1.3)
-значение результирующей длины волны равно: рез=+1. (1.4)
Содержание отчета
-исходные данные;
- характеристики СИД;
-формулы и расчеты;
-выводы.