Волоконно-оптические системы передачи (ВОСП) (1-я часть). Лабораторная работа №2. Вариант №21

Магистратура
Лабораторная работа № 2
по дисциплине: Волоконно-оптические системы передачи (1 часть)
на тему: «Изучение фотодиодов»

Вариант 21

Цель работы.
Целью работы является построение и исследование семейства вольт – амперных характеристик, спектральной характеристики фотодиода (p-i-n фотодиода, фотодиода с барьером Шоттки, ЛФД), а также определение широкополосности фотодиода и величины фототока короткого замыкания Iк.з.

Допуск:

Подготовка к работе.
В процессе подготовки к лабораторной работе необходимо изучить теоретические сведения, обратив особое внимание на принципы действия фотодиодов (p-i-n фотодиода, фотодиода с барьером Шоттки, ЛФД), конструкции и их основные характеристики.
Схема установки.
Лабораторная установка состоит из следующих основных частей: светоизлучающий диод СИД (источник инфракрасного оптического излучения); кремниевый фотодиод ФД; сопротивление нагрузки, включенное последовательно с ФД; источник переменного напряжения; формирователь ступенчатого тока СИД; усилители; электронный осциллограф.

Рис. 1.1. Схема установки для исследования характеристик фотодиода.
Источник переменного напряжения периодически изменяет направление тока, протекающего через ФД. Синхронно с этими изменениями формируется ступенчатый ток СИД и, следовательно, ступенчато изменяется мощность излучения. Напряжение на нагрузочном сопротивлении Rн пропорционально току ФД. Напряжения на ФД и нагрузочном сопротивлении усиливаются с помощью усилителей и подаются соответственно на входы X и Y осциллографа. Таким образом, на экране осциллографа отображается семейство вольт-амперных характеристик исследуемого ФД. Параметром этого семейства является мощность оптического излучения, падающего на чувствительную поверхность ФД. Семейство характеристик переносится с экрана осциллографа на бумагу. Далее определяются другие характеристики и параметры, соответствующие различным режимам работы ФД.

1. Постройте спектральную характеристику чувствительности одного фотодиода (на ваш выбор). Определите широкополосность фотодиода (или полосу пропускания).

2. Используя полученные значения напряжений и токов, постройте семейство вольт – амперных характеристик одного из фотодиодов (на ваш выбор). Характеристику темнового тока постройте в той же системе координат.

3. Исследуйте спектральную характеристику чувствительности на разных длинах волн. Сделайте выводы.

4. Ответы на контрольные вопросы (9 вопросов).
1) Что такое фотодиод?
....

05.2020 Зачет Фокин Владимир Григорьевич