本文格式为Word版,下载可任意编辑实验1LDLED的P 测验1 LD/LED的P-I-V特性曲线测试 测验目的 1、测试LD/LED的功率-电流(P-I)特性曲线和电压-电流(V-I)特性曲线,计算阈值电流(Ith)和外微分量子效率 2、了解温度(T)对阈值电流(Ith)和光功率(P)的影响 测验内容 1、测试在LD/LED的功率-电流(P-I)特性曲线和电压-电流(V-I)特性曲线 2、测试LD温度特性 测验仪器 1、LD激光二极管(带尾纤输出,FC型接口) 1只 2、LED发光二极管 1只 3、LD/ LED电流源 1台 4、温控器(可选) 1台 5、光功率计 1台 6、积分球(可选) 1个 7、万用表 1台 测验原理 激光二极管LD和发光二极管LED是光通讯系统中使用的主要光源。
LD和LED都是半导体光电子器件,其核心片面都是P-N结因此其具有与普遍二极管相类似的V-I特性曲线,如图1-1所示: 由V-I曲线我们可以计算出LD/LED总的串联电阻R和开门电压VT 在布局上,由于LED与LD相比没有光学谐振腔因此,LD和LED的功率与电流的P-I关系特性曲线那么有很大的区别LED的P-I曲线根本上是一条近似的线性直线 从图1-2中可以看出LD的P-I曲线有一阈值电流Ith,只有在工作电流If>Ith片面,P-I曲线才近似一根直线而在If
不同温度下,LD的P-I曲线如图1-3,根据此图可以求出LD的特征温度 测验步骤 1、按图1-5示线路连接LD或LED,其 引脚说明见图1-7和图1-8若没有配积分球,可直接将LD或LED与光功率计连接,将LD或LED在暗室内放入光功率计的接口处测验时,若不使用积分球,将只会影响到LED 各参数的测量精度,对LD各参数的测量不会影响 2、若测验中用到温控器,启动温控器电源,并将温度调到20℃ 3、通电之前,确保“粗调”、“细调”旋钮在最小值位置这样可防止冲击电流损坏LD测验中用到的LD是POINTER管,电流源要选择使用POINTER档位开启LD的驱动电源,缓慢调理电流旋纽逐步增加工作电流,并用万用表测试LD两端的电压值每隔确定电流间隔,记录LD的电压值和光功率值绘制LD的P-I曲线和V-I曲线留神:LD为静电敏感元件,因此操不要用手直接接触激光器引脚以及与引脚连接的任何测试点和线路,以免损坏激光器 4、开启LED的驱动电源(恒流档测量),缓慢调理“粗调”旋纽逐步增加工作电流,并用万用表测试LED两端的电压值每隔确定电流间隔(约3mA),记录LED的电压值和光功率值。
绘制LED的P-I曲线和V-I曲线 5、调理温控器,升高LD的工作温度,重复测验步骤3,记录LD的P-I曲线和V-I曲线对比在不同温度下,LD的特性曲线变化 测验数据:(数据在测验报告后面) 数据处理: 绘制LD的U-I曲线: 绘制LD的P-I曲线: 绘制LED的V-I曲线: 绘制LED的P-I曲线: 测验心得: 通过该测验学会了测试LD/LED的功率,电压和电流,画出了功率-电流(P-I)特性曲线和电压-电流(V-I)特性曲线,通过测验数据及查看特性曲线,计算阈值电流(Ith)和外微分量子效率而且明白了解温度(T)对阈值电流(Ith)和光功率(P)的影响 斟酌题 1、串联电阻R对于LD/LED的应用性能有何影响? 答:(1)串联电阻是限制电流,养护LED (2)串联电阻的参与要使电流达成LED的额定值之内(通常5-20mA) (3)不能将电阻去掉去掉后,将会造成电流过大,直接烧毁LED,或影响LED的寿命。
2、为什么LD/LED的输出特性有较大差异? 答: 虽然LD和LED都是电流注入式发光器件,但它们具有不同的光束质量 LED发出的是随机相位光束,这与普遍光源是一样的;但LD发出的光具有匹配相位特性(相干光),这使得它具有某些更加的用途这种相干光能够经过平行准直后被限制于有限的尺寸,并且可以经过远距离传输之后保持这种局域性另外,相干光具有干扰特性,所以可以用于磁盘读取除此以外,由于LD比LED具有更高的工作速率,所以LD对比适合短脉冲要求的工作环境 — 6 —。