文档详情

LED光源I-P特性研究 .pdf

发布:2025-03-21约1.26万字共6页下载文档
文本预览下载声明

LED光源I-P特性研究--第1页

光纤实验

(一)光纤实验专题背景知识:现代光纤通信发展史

1966年,英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表

了关于传输介质新概念的论文,指出了利用光纤(OpticalFiber)进行信息传输

的可能性和技术途径,奠定了现代光通信——光纤通信的基础。当时石英纤维损

耗达1000dB/km以上,高锟等人指出:这样大的损耗不是石英纤维本身固有的

特性,而是由于材料中杂质的吸收产生的。因此有可能通过原材料的提纯制造出

适合于远距离通信使用的低损耗光纤。十九世纪七八十年代,光纤研制取得了重

大突破,在美国康宁公司,美国贝尔实验室,日本电报电话公司等引领下的研究,

光纤损耗从1000dB/km经历了20dB/km,4dB/km,2.5dB/km,1.1dB/km,

0.47dB/km,0.20dB/km,0.157dB/km,到0.154dB/km,接近了光纤最低的理论

极限。19世纪70年代作为光纤通信用的光源也取得了实质性进展。1970年,美

国贝尔实验室,日本电气公司(NEC)和前苏联先后突破了半导体激光器在低温

(-200摄氏度)或脉冲激励条件下工作的限制,研制成功室温下连续振荡的镓铝

砷双异质结半导体激光器(短波长)。由于在光纤和半导体激光器方面的技术进

步,使1970年成为光纤通信发展中的一个重要里程碑。光纤通信的发展可以粗

略地分为三个阶段:1光纤与半导体激光器的研制成功,使光纤通信进入实用化;

2光纤技术取得进一步突破,光纤衰耗降至0.5dB/km以下。由多模光纤转向单

模光纤,由短波长向长波长转移。数字系统的速率不断提高,光纤连接技术与器

件寿命问题都得到解决,光传输系统与光缆线路的建设逐渐进入高潮;3光纤数

字系统由PDH向SDH过渡,传输速率进一步提高,1989年掺铒光纤放大器

(EDFA)的问世给光纤通信技术带来巨大变革。在光纤通信中,光源的作用是

把要传输的电信号转换成光信号发射出去,因此光源需要满足一定的基本要求包

括:发射光功率应足够大;调制方法简单;光源发光峰值波长应与光纤低损耗窗

口相匹配;光源与光纤之间应有较高的耦合效率;光源发光谱线宽度要窄即单色

性要好;可靠性要高;光源是低功率驱动;温度特性要好;光源体积小,重量轻,

便于安装使用。满足上述基本要求的光源是半导体光源。目前,最常用的光源有

半导体激光器(LD)和半导体发光二极管(LED)。LD适用于中,长距离和大

容量系统;LED可用于短距离,低容量系统或用于模拟系统。

实验一:LED光源I-P特性研究

Ⅰ实验目的:

(1)了解LED光源的发光机理

(2)学习LED光源的光学特性和电学特性

ⅡLED光源的发光机理:发光二极管是靠PN结附近的电子和空穴对的复合而进

行自发辐射发光。当给发光二极管的PN结加正向电压时,外加电场将削弱内建

电场,使空间电荷区变窄,载流子的扩散运动加强,由于电子迁移率总是远大于

空穴的迁移率,因此,电子由N区扩散到P区是载流子扩散运动的主体。由半

导体的能带理论可知,当导带中的电子与价带中的空穴复合时,电子由高能级跃

迁到低能级,电子将多余的能量以发射光子的形式释放出来,产生电致发光现象。

Ⅲ实验内容与步骤:

1,实验仪采用的LED光源的中心波长为850nm,实验步骤如下:

(1)取仪器配套的光纤一根,将其中一端与LED光源插座相连,另一端与

PIN探测器的插座相连。

LED光源I-P特性研究--第1页

LED光源I-P特性研究--第2页

显示全部
相似文档