实验1发光二极体（LED）与光侦测二极体（PD）实验2雷射二极体(LD)与.pdf

2-11 實驗 1 發光二極體（ LED ）與光偵測二極體（PD ） 實驗 2 12-23 雷射二極體 (LD)與發光二極體(LED)的發光特性 24-33 實驗 3 氦氖雷射的縱模 34-37 實驗 4 氦氖雷射光束大小的量測 38-42 實驗 5 光纖的基本特性 43-57 實驗 6 光傳輸器與光接收器的基本電路 58-63 實驗 7 光通訊 64-66 實驗 8-1 電光調變 67-69 實驗 8-2 磁光效應 1 光電實驗(一) 發光二極體（ LED ）與光偵測二極體（PD ） (一) 實驗目的： 量測 LED 與PD的特性，並學習其電路的接法。 (二) 實驗原理： LED的基本原理 (1) 逆向偏壓：逆向偏壓時，P型中的多數載子電洞( ) ，N型中的多數載子電子( ) ， 受到空乏區的位能障壁→無法產生電流→無法發光。 (2) 順向偏壓：順向偏壓時，電子和電洞移動通過 PN 接面的空乏區→可以產生 電流 →電子電洞對在空乏區附近結合 →發射出光子 (3) E =hC/λ ；E =1240/λ(nm)=1.24/λ(μm) λ λ ◎ Eλ ：電子電洞對釋出之能量；h ：普朗克常數。 ◎ Eλ ：電子伏特(eV) ；λ ：nm or μm ◎ E 能帶寬( 隨) 半導體內不純元素的種類和莫耳數比不同而有差異。 λ (4) 發光效率：部分載子會變為熱能，無法有效發光。 η=eP/IEλ η ：發光效率(％) ；P 光輸出功率；；I ：流過電流。 2 圖一 LED的發光原理 PD的偵測原理 當光照到 PD的時候，在空乏區中就會產生電子電洞對。由於我們對 PD 加一個逆 向偏壓所以電子往 N極 、電洞往 P極，因而產生電流。 圖二 PD的偵測原理 3 圖三 理想的 LED電流與輸出光強度的關係 常見市售之 LED的發光特性曲線 圖四 IR LED發光光譜 圖五 Red L