光电子技术实验指导书【参考】.docVIP

浙大科仪简介 浙江大学仪器系（科仪系）在全国高校中最早开设“电子测量技术与仪器”专业课程，并开发出CSY传感器系统实验仪应用于实验教学。杭州浙大科仪电子技术有限公司依托浙江大学电子、光电信息专业的雄厚技术实力，多年来研制了KY·CSY系列传感器与检测技术实验仪器、在全国领先的激光、光电测试、光通讯实验系统、KZSY系列自动化教学实验仪器，已经装备了全国1000多所高等院校的物理、机电、电子电气、光学、光电、自动化、生物医学工程、信息工程等专业实验室。 “浙大科仪”秉承浙江大学“求是 创新”的校风，遵循“服务教学 不断超越”的宗旨，根据自身专业实验课程的教学实践，在保持自己产品专业特色的同时，紧跟科学技术发展与相对应的高等院校实验教学设备的更新，不断开发出科技含量高、实验内容新颖深受高等院校欢迎的实验设备，“浙大科仪”教学仪器已经成为高教实验设备中的品牌产品。 “浙大科仪”不断加强现代企业管理，通过GB/T19001-2000-ISO9001:2000质量体系认证，建立了现代质量管理体系和以用户满意为标准的售后技术服务制度，“浙大科仪”将始终伴随中国教育事业“继往开来、开拓创新、与时俱进、再创辉煌”！ 实验原理 光电传感器（探测器）是将光信号转换为电信号的传感器，它主要检测直接引起光强度变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能导致光量变化的其它非电量，如物体形状、表面粗糙度、位移、速度、加速度、工作状态识别等。光电传感器具有非接触性、响应快、性能可靠等特点，因而在现代工业生产中得到广泛应用。 光电传感器的物理基础是光电效应。在光辐射作用下电子逸出材料的表面，产生光电子发射称为外光电效应，基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。电子不逸出材料表面的则是内光电效应。光电导效应、光生伏特效应属于内光电效应。光电效应通常分为外光电效应和内光电效应，，通常所用的光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都属于上述两种类型。 光电导效应 当光照射到某种半导体材料上时，进入半导体内部的光子能量足够大，某些电子吸收光子的能量，从原来的束缚态变成导电的自由态，这时在外电场的作用下，流过半导体的电流会增大，即半导体的电导会增大，该现象叫光电导效应。它是一种内光电效应。 光电导效应可分为本征型和杂质型两类。前者是指能量足够大的光子使电子离开价带跃入导带，价带中由于电子离开而产生空穴，在外电场作用下，电子和空穴参与电导，使电导增加。杂质型光电导效应则是能量足够大的光子使施主能级中的电子或受主能级中的空穴跃迁到导带或价带，从而使电导增加。杂质型光电导的长波限比本征型光电导的要长得多。长波限对于光探测器具有重要的意义，长波限越长，则能够探测的光波长也就越大。例如，Ge探测器的探测波长就大于Si探测器/处理电路相应的传感器接口，（按照传感器与处理电路的相应图形对应接入即可）按照实验内容正确操作，确认无误后开启电源。 实验者可利用仪器提供的试件插座和实验方法对相同种类不同型号的光电传感器进行性能测试比较。实验选配单元中的可变电阻可用在光敏器件的测试电路中，尤其是在做伏安特性、光照特性等实验时。 请按照说明安装好图象卡及实验软件，（安装图象卡时计算机内不能有其它图象卡驱动程序，否则要引起文件冲突）。按照安装说明正确安装图象卡的驱动程序和应用程序，正确进行选项设置，视频源的制式一定要选为“PAL_B”，这样才能获得清晰稳定的图象。在详细了解了实验软件内容和操作方法后进行实验。 实验前应检查仪器的工作电压是否正常，实验连接线是否完好，实验中应避免电源之间相互短路。 图象卡的视频线及数据采集卡的通信线务请连接正确。 请注意当高亮度光源打开时对仪器有一定的干扰，特别是在小信号数据采集时应避免开灯，光源灯头及电源线接头应注意保持接触良好。 仪器工作台上的具体布局请见布局示意图。CCD摄象机及一体组装的移动导轨可以按照实验需要灵活安装，实验时请根据实验需要按布局图安装在相应的导轨基座支柱上。 请特别注意：固体激光器插头（3V电压供电）不能插入CCD电源插孔（12V供电），否则会烧坏激光器。 光电实验仪器在实验时应注意背景光的影响，必要时许多实验都应在暗光下进行。 请注意本仪器为实验性仪器，大多实验主要是对光电传感器进行定性的分析演示，而非应用工程中的定量测试。通过完成本实验仪的实验内容，期望能对实验者在光电传感器方面的认识有所加深，为以后的工程应用打下基础。 仪器使用前应对各项传感器、公共电路进行检查，如能完成实验指导书中的相应内容，则仪器性能正常。 目 录 Ⅰ 仪器说明（仪器使用前请详阅本章） 3 一　　　　　实验工作台部分 3 二 信号源及仪表显示部分 3 三