实验LDLED的PIV特性曲线测试

实验LD/LED的P-I-V性曲线测试实目1、测试LD/LED的功率－电流P-I）特性曲线和电压－电流V-I）特性曲线，计算阈值电流（I）和外微分量子效率。th2、了解温度（T）对阈值电流（I）和光功率（P）的影响。th实内1、测试在LD/LED的功率－电流P-I）特性曲线和电压－电流V-I）特性曲线。2、测试LD温度特性。实仪1、LD激光二极管（带尾纤输出FC型接口）1只2、LED发光二极管3、LD/LED电流源4、温控器（可选）5光功率计6、积分球（可选）7万用表实原激光二极管LD发光二极管LED是光通讯系统中使用的主要光源LD和LED都是半导体光电子器件其核心部分都是P-N结因此其具有与普通二极管相类似的V-I特性曲线，如图1-1所示：由V-I曲线我们可以计算LD/LED总的串联电R

111台11个1和开门电压V。T在结构上，由于与LD相比没有光学谐振腔。因此LD和LED的功率与电流的P-I系特性曲线则有很大的差别的曲线基本上是一条近似的线性直线。从图中可以看出的线有一阈值电流I，只有在工作电流I>I部分，P-I曲线才近似thfth一根直线。而在I<I部分，LD输出的光功率几乎为fth零。对于LD可以根据其P-I曲线以求出LD外微分量子效率η。其具有如下关系：D/

Ifth

D因此在曲线中，曲线的斜率表征的就是外微分量子效率。由于光电子器件是由半导体材料制成，因此温度对其光电特性影响也很大。随着温度的增加，LD的阈值逐渐增大，光功率逐渐减小外微分量子效率逐渐减小值与温度的近似关系可以表示为：I)T)T)/]ththrr0式中，

T

r

为室温，IT)室温下的阈值电thr流为特征温度。不同温度下，LD的P-I曲线如图1-3，根据此图可以求出LD的特征温度。实步1、按1-5示线路连接LD或LED，其引脚说明见图1-7图没有配积分球，可直接将LD或LED与光功率计连接LD或暗室内放入光功率计的接口处实验时，若不使用积分球，将只会影响到LED各参数的测量精度，对LD各参数的测量不会影响。2、若实验用到温控器，启动温控器电源，并将温度调到20℃。3、通电之，确保“粗调”旋钮在最小值位置。这样可防止冲击电流损坏LD验中用到的LD是POINTER管流源要选择使用档位。开启LD的驱动电源，缓慢调节电流旋纽逐渐增加工作电流，并用万用表测试LD两端的电值每隔一定电流间隔记录LD的电压值和光功率值绘制LD的P-I曲线和V-I曲线。意：为静电敏元件因此操者不要用手接接触激器引脚以及引脚连的任何测试和线路以免损坏激器。/

4、开启LED的驱动电源（恒流档测量慢调节“粗调”旋纽逐渐增加工作电流，并用万用表测试LED两端的电压值。每隔一定电流间隔(约，记录LED的电压值和光功率值。绘制LED的P-I线和V-I曲线。5、调节温控器，升高的工作温度，重复实验步骤3，记录LDP-I曲线和V-I曲线。比较在不同温度下，LD的特性曲线变化。实数

数据在实验报告后面）数处绘制LD的U-I曲线:绘制LD的P-I曲线:绘制LED的V-I曲线:/

绘制LED的P-I曲线:实心：通过该实验学会了测试的功率，电压和电流，画出了功率－电流（P-I）特性曲线和电压－电流V-I）特性曲线，通过实验数据及观察特性曲线，计算阈值电流I）和外微分量子效率。而且明白了解温度T）对阈值电th流（I）和光功率（P）的影响。th思题1、串联电阻R对于LD/LED的应用性能有何影响？答）串联电阻是限制电流，保护（2）串联电阻的加入要使电流达到的额定值之内（通常5-20mA（3）不能将电阻去掉。去掉后，将会造成电流过大，直接烧LED，或影响LED的寿命。2、为什么LD/LED的输出特性有较大差异？答虽然LD和LED都是电流注入式发光器件它们具有不同的光束质量。LED发出的是随机相位光束，这与普通光源是一样的；但发出的光具有匹配相位特性（相干光这使得它具有某些特别的用途。这种相干光能够经过平行准直后被限制于