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红外通信技术基础实验预习报告班级142131组31A 姓名曹阳 学试验台号 2016年4月14日 同组人 教师签字 【实验原理】（简述）发光原理及对光源的调制调制电路发光二极管是由P型和N型半导体组成的二极管，P型半导体中有相当数量的空穴，几乎没有自由电子，N型半导体有相当的数量的自由电子，几乎没有空穴，当两种半导体结合在一起形成PN结时，N区的电子向P区扩散，P区的空穴向N区扩散，在PN结附近形成空间电荷区与势垒电场，势垒电场会使载流子向扩散的反方向做漂移运动，最终漂移和扩散达到平衡，使流过PN结的净电流为零，在空间电荷区P区的空穴被来自N区的电子复合，N区的电子被来自P区的空穴复合，是该区内几乎没有能导电的载流子，又称结区或耗尽区。当加上与势垒电场方向相反的正向偏压时，结区变窄，在外电场的作用下，P区的空穴和N区的电子就向对方扩散运动，从而在PN结附近产生电子与空穴复合，并以热能或光能形式释放能量，采用适当的材料，使复合能量以发射光子的形式释放，就构成发光二极管，采用不同的材料及材料分组，可以控制发光二极管发射光谱的中心波长。光电转换原理光电转换电路本实验用PIN型光电二极管作为光电转换，它与普通光电二极管的区别在于P型和N型半导体之间夹有一层没有杂质的本征半导体材料，称为I型区，这样的结构使结区变宽，结电容更小，可以提高光电二极管的电转换效率和相应速度。光电转换电路，光电二极管接在无晶体管基极，集电极电流与基极电流之间固有的放大关系，基极电流与入射光功率成正比，则流过R的电流与R两端的电压也与光功率成正比。光电二极管是工作在无偏式反向偏置状态下的PN结，反向偏压电场方向与势垒电场方向一致使结区变宽无光照是只有很小的电流，当PN结受光照射时，价电子吸收光能后挣脱价键束缚成为自由电子，在结区产生一对空穴对，在电场作用下，电子向N区运动，空穴向P区运动，形成光电子。【实验内容】发光二极管的伏安特性与输出特性测量光电二极管伏安特性的测量部分材料的红外特性测量音频信号传输实验【数据表格】发光二极管的伏安特性与输出特性测量表1 发光二极管伏安特性与输出特性测量正向偏压（V）01.301.331.351.371.381.401.411.431.44发射管电流（mA）051015202530354045光功率（mW）00.410.911.421.942.442.963.484.004.512、光电二极管伏安特性的测量表2 光电二极管伏安特性的测量反向偏置电压（伏）00.512345P=0光电流（μA）0000000P=1mW3.003.033.033.033.033.033.03P=2mW6.016.016.016.016.016.016.01P=3mW9.039.039.039.039.039.039.033、部分材料的红外特性测量表3 部分材料的红外特性测量 初始光强I0= 5 （mW）材料样品厚度（mm）透射光强IT（mW）反射光强IR（mW）反射率R折射率n衰减系数α（mm）测试镜0124.540.320.0331.440.015测试镜0223.390.280.0291.410.164测试镜03200.210.0211.35+∞【注意事项】发射管与接收管须同轴，应反复微调发射管与接收管，使显示值最大。注意保护透镜，勿用手指或其他物品接触镜头光学表面。作图请用坐标纸，并按要求认真完成。红外通信技术基础实验报告班级142131组31A 姓名曹阳 学号1421310 实验成绩 周（单，双）星期 四 （上，下午） 同组人 试验台号 教师签字 【实验目的】掌握红外通信传输原理。测量红外发射管的伏安特性，电光转换特性。测量红外接收管的伏安特性。测量部分材料的红外特性。音频信号传输实验。【实验原理】（简述）发光原理及对光源的调制调制电路发光二极管是由P型和N型半导体组成的二极管，P型半导体中有相当数量的空穴，几乎没有自由电子，N型半导体有相当的数量的自由电子，几乎没有空穴，当两种半导体结合在一起形成PN结时，N区的电子向P区扩散，P区的空穴向N区扩散，在PN结附近形成空间电荷区与势垒电场，势垒电场会使载流子向扩散的反方向做漂移运动，最终漂移和扩散达到平衡，使流过PN结的净电流为零，在空间电荷区P区的空穴被来自N区的电子复合，N区的电子被来自P区的空穴复合，是该区内几乎没有能导电的载流子，又称结区或耗尽区。当加上与势垒电场方向相反的正向偏压时，结区变窄，在外电场的作用下，P区的空穴和N区的电子就向对方扩散运动，从而在PN结附近产生电子与空穴复合，并以热能或光能形式释放能量，采用适当的材料，使复合能量以发射光子的形式释放，就构成发光二极管，采用不同的材料及材料分组，可以控制发光二极管发射光谱的中心波长。光电转换