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RLE-SA01 创新式光电探测原理及应用综合实验
创新式光电探测原理及应用综合实验

RLE-SA01 创新式光电探测原理及应用综合实验

        本实验系统分成基础特性实验与进阶应用实验两部分。基础特性实验中包含最常用的6种光电探测器(光敏电阻、光电二级管、硅光电池、PIN光电二极管、雪崩光电二极管、光电倍增管)。针对这6种光电探测器,设计了多个基础特性测量实验,包含:暗电流特性、伏安特性、光谱特性、时间响应特性等,让学生充分了解不同光电探测器之间的差异,为其在日后的实践中对探测器的选型奠定实验基础。再通过进阶应用实验部分,包含信号放大系统与数据采集分析系统,研究该光电探头系统的噪声特性、弱信号提取等特性,让学生了解光电探测器应用的同时,认识到光电探测器特性与光电系统特性之间的差异。


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1.光敏电阻:光谱峰值:540nm;亮电阻:2-5KΩ;暗电阻:0.2MΩ;响应时间:上升20ms;下降30ms。

2.光电二极管:感光面积:3.7x3.7mm;光谱范围:400-1100nm;峰值响应波长:960nm;暗电流:0.1nA(Ev=0LuxVR=-1V(Max));响应时间:0.1us(RL=100Ω;Ev=1000Lux)。

3.硅光电池:感光面积:9.8x9.8mm;光谱范围:380-1100nm;峰值响应波长:800nm;暗电流:0.01nA(Ev=0LuxVR=1V(Max));响应时间:0.5us(RL=100Ω;Ev=1000Lux)。

4.PIN光电二极管:感光面积:0.5x0.5mm;光谱范围:400-1100nm;峰值响应波长:800nm;暗电流:1pA@-5V;响应时间:0.2ns(RL=50Ω;VR=-5V(Max))响应度:0.2mA/mW@1064nm,0.5mA/mW@850nm,0.35mA/mW@650nm。

5.雪崩光电二极管(APD):感光面积:500um;光谱响应范围:400-1100nm;峰值响应波长:905nm;暗电流:0.3nA@m=100;上升时间:0.5ns@905nm;响应度:55mA/mW@905nm。

6.光电倍增管(PMT):侧窗式,光谱范围:300~650nm;峰值波长:400nm,阴极最小有效尺寸:24mm×8mm,光阴极材料:双碱,倍增极系统结构:环形聚焦(9级),阳极脉冲上升时间:2.2ns,暗电流<50nA。

7.PMT高压模块:输入电压范围14~16V,输出电压范围0~1250V,通断瞬态响应上升时间80ms。

8.触控显示屏:10寸,触摸屏,可实现实时触摸操作,带有两个USB接口,亦可实现鼠标键盘操作。

9.光纤:FC/PC-SMA905,62.5um,0.5m,3mm护套;SMA905-SMA905,62.5um,0.5m,3mm护套。

10.LED:包含450nm、500nm、520nm、590nm、620nm、660nm和730nm七种波长,功率3W,发光角度120°,3535封装,光纤输出。

11.半导体激光器:波长520nm,功率>1mW,支持连续和调制两种工作状态,最大调制速率可达100kHz。

12.TEC温控模块:半导体制冷,温度调节范围20~45℃,可实现探测器温度噪声实验。

13.系统测试校正一体机:可实现电压、电流和电阻的测量,电压测量范围:0-20V,电流测量范围:0-20mA,电阻测量范围:0-2MΩ。嵌入系统支持输出-5~5V电压,波形可自由切换,包含正弦波、三角波、锯齿波、方波和直流等,最大频率10MHz,占空比1~100%可调,可对外输出信号。主机带宽30MHz,单通道,多量程可选,配置光标和测量功能,可切换单次采集和连续采集,可设置触发电平和触发方式,可测量外部输入信号。

14.嵌入式微电脑系统: Linux操作系统;CPU:ARM处理器;搭载软件:包含暗电流、伏安特性、光电特性、光谱特性、时间响应特性测量功能;可实时读取测量数据;可实时控制温控模块温度;支持半导体激光器、LED驱动电流、LED波长、探测偏压设置;可测量探测器响应时间;可设置负载阻值;实现信号噪声叠加和弱信号提取;支持实验电路连线正误自动判别与主屏显示;支持U盘数据实验导出。

15.系统软件:包含傅里叶、实时数字滤波,锁相放大等算法,可对系统测试校正一体机信号进行对应算法处理。

16.可编程激光功率计:显示屏显示内容为测量波长、自动/手动量程模式、衰减窗口状态、当前功率测量档位;测量精度0.1μW,分辨率0.1μW,支持六挡量程;测量波长范围380nm~1100nm,功率测量范围0~200mW;提供实时功率显示,长期功率检测,并显示测量时长、测量时间内的功率变化曲线,提供最大值、最小值显示,可导出excel数据;USB2.0操作通讯接口。

17.实验手册及保修卡。


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