6. Опис лабораторного макета

1. Структурна схема лабораторного стенда наведена на рисунку 6.1, де зображено: 1^ та 7^ – вимірювачі оптичної потужності (ВОП) з виносними головками 1 та 7, відповідно для довжин хвиль 0,85 та 1,3 мкм; 2 та 6 – джерела випромінювання (ДВ) з довжиною хвилі 0,85 та 1,3 мкм, відповідно; 3 – гнучкі оптичні кабелі зі штекерами на кінці; 4 – лабораторний макет (див. рисунок 6.2) для вимірювання приймачів випромінювання (ПВ); 5 – вольтметр постійного струму зі шкалою, проградуйованою в одиницях сили струму.

2. П ринципова схема макета для вимірювання характеристик приймачів випромінювання наведена на рисунку 6.2. Операційний підсилювач (ОУ) з декадно змінюваними (за допомогою перемикача П1) резисторами зворотного зв'язку R_ос у діапазоні (10⁴…10⁹) Ом використовується як вимірювальний. За його допомогою можна вимірити ВАХ ПВ1 і ПВ2 (у залежності від положення перемикача П2) у діапазоні струмів 10^-10…10^-3А при відсутності і наявності випромінювання, що подається від ДВ1 або ДВ2. Передбачене регулювання напруги зміщення, а полярність напруги зміщення змінюється за допомогою перемикача П3. Потенціометр R служить для балансування підсилювача (уст. “0”) на виході при відсутності сигналу на його вході та при нульовій напрузі на його входах. За допомогою вольтметрів постійного струму V1 (знаходиться на панелі) і V2 (зовнішній) контролюється напруга зміщення і напруга на виході підсилювача відповідно. Гніздо ГН1 служить для підключення зовнішнього вольтметра V2 постійного струму, а ГН2 – осцилографа. Приймачі ПВ1 і ПВ2 знаходяться в корпусах оптичних з'єднувачів на лицьовій панелі лабораторного макета.

6. Порядок виконання роботи

1. Зєднайте лабораторне обладнання згідно з верхньою схемою на рисунку 6.1 для вимірювання сімї ВАХ ПВ1 на  = 0,85 мкм.

2. Увімкніть тумблер живлення макета. Виміряйте ВАХ ПВ1 у діапазоні зміщення (+0,3; +0,2; +0,1; 0; -5; -10; -15; -20) В при відсутності і наявності оптичного випромінювання на світлочутливій площадці ФД. Випромінювання подавати від ДВ1, контролюючи його потужність за допомогою ваттметра ОМ3-65).

3. Зєднайте лабораторне обладнання згідно з нижньою схемою на рисунку 6.1 для вимірювання сімї ВАХ ПВ2 на  = 1,3 мкм.

4. Вимірювання, аналогічні п. 2, виконати для ПВ2. Випромінювання подати від ДВ2, контролюючи його потужність за допомогою ваттметра ОМ3-66. Вимірювання проводити в області, де відсутнє лавинне підсилення (U_зм<10 В).

5. Розрахувати величину струмового відгуку для ПВ1 і ПВ2 (в області, де відсутнє лавинне множення) за формулою _i = I/Р, де I – приріст струму, що викликаний приростом потужності Р.

6. Дослідити режим лавинного множення для ПВ2. Для цього зняти ВАХ ПВ2 в області лавинного множення, змінюючи напругу зміщення в інтервалі 10...30 В.

7. Розрахувати величину лавинного множення ЛФД в залежності від напруги зміщення в діапазоні 10…30 В.

8. Побудувати графік залежності коефіцієнта лавинного множення від напруги зміщення М(U_зм).

8 Зміст звіту

1. Принципова схема лабораторного стенду та макета.

2. Результати розрахунків за домашнім завданням.

3. Графік сім’ї ВАХ для ПВ1.

4. Графік сім’ї ВАХ для ПВ2 (до і в області лавинного режиму).

5. Розрахунок струмового відгуку ПВ1 і ПВ2.

6. Графік ВАХ ПВ2 в області лавинного режиму.

7. Розрахунок струмового відгуку ПВ2 в лавинному режимі. Графік М (U_зм).

8. Значення темнового струму ПВ1 і ПВ2.

9. Виводи (порівняння отриманих результатів з типовими з таблиці 2.4).