光生电流3（μA） (2)根据上述实验结果，在同一坐标轴下作出100Lx,300lx和500lx光照度下的APD光电二极管伏安特性曲线,并进行分析,找出光电二极管的雪崩电压.

实验数据分析：图雪崩击穿电压大约在128V左右，且随光生电流的增大而增大。 5、APD光电二极管光照特性

实验装置原理框图如图6-2所示。

（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。 （2）“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态”，将拨位开关S1拨上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均拨下。

（3）按图6-2所示的电路连接电路图，直流电源选择电源1，负载RL选择RL6=1K欧。 （4）将“光照度调节”旋钮逆时针调节至最小值位置。打开电源，调节直流电源电位器，直到电压表的显示值略高于实验4所测试的雪崩电压即可，保持电压不变,顺时针调节该旋钮，增大光照度值，分别记下不同照度下对应的光生电流值，填入下表。若电流表或照度计显示为“1＿”时说明超出量程，应改为合适的量程再测试。

光照度（Lx） 0 光生电流（μA） 100 300 500 700 900 （5）根据上面表中实验数据，在坐标轴中作出APD光电二极管的光照特性曲线,并进行分析.

实验数据分析：光生电流随着光照度的增大而增大，而且这种增长到一定程度，影响程度会变小。

（6）实验完毕，将光照度调至最小，直流电源调至最小，关闭电源，拆除所有连线。

6、APD光电二极管时间响应特性测试

（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。 （2）“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“脉冲”，将拨位开关S1拨上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均拨下。

（3）按图6-3所示的电路连接电路图，直流电压源选用电源2，负载RL选择RL=1K欧. （4）示波器的测试点应为A点，为了测试方便，可把示波器的测试点使用迭插头对引至信号测试区的TP1和TP2，TP1与直流电源的地相连。

图6-3

（5）打开电源，白光对应的发光二极管亮，其余的发光二极管不亮。用示波器的第一通道与接TP和GND（即为输入的脉冲光信号），用示波器的第二通道接TP2。

（6）观察示波器两个通道信号，缓慢调节直流电源电位器直到示波器上观察到信号清晰为止，并作出实验记录（描绘出两个通道波形）。

（7）缓慢调节脉冲宽度调节，增大输入脉冲的脉冲信号的宽度，观察示波器两个通道信号的变化，并作出实验记录（描绘出两个通道的波形）并进行分析。 实验波形如下图：

实验数据：如图，随着脉冲宽度增大，占空比改变。

（8）实验完毕，将光照度调至最小，直流电源调至最小，关闭电源，拆除所有连线。

6、APD光电二极管光谱特性测试

当不同波长的入射光照到光电二极管上，光电二极管就有不同的灵敏度。本实验仪采用高亮度LED（白、红、橙、黄、绿、蓝、紫）作为光源，产生400～630nm离散光谱。 光谱响应度是光电探测器对单色入射辐射的响应能力。定义为在波长照射下，光电探测器输出的信号电压或电流信号。即为

的单位入射功率的

或

式中，为波长为时的入射光功率；为光电探测器在入射光功率作用下

的输出信号电压；则为输出用电流表示的输出信号电流。

本实验所采用的方法是基准探测器法，在相同光功率的辐射下，则有

式中，

为基准探测器

为基准探测器显示的电压值，K为基准电压的放大倍数，

的响应度。取在测试过程中,取相同值,则实验所测测试的响应度大小由

的大小确定.下图为基准探测器的光谱响应曲线。

图2-6 基准探测器的光谱响应曲线

（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。 （2）“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态特性”，将拨位开关S1，S2，S4，S3，S5，S6，S7均拨下。

（3）按图6-2所示的电路连接电路图，直流电源选择电源1，负载RL选择RL6=1K欧。 （4）打开电源,缓慢调节电位器直流电源电位器,直到电压表的读数略高APD光电二极管的雪崩电压为止,

（5）S2拨上，缓慢调节电位器直到照度计显示为E=10lx，将电压表测试所得的数据填入下表，再将S2拨下；

（6）重复操作步骤（7），分别测试出橙，黄，绿，蓝，紫在光照度E下电流表的读数，填入下表。 U=130v 波长（nm） 基准响应度 红 橙黄(585) （630） （605） 绿（520） 蓝（460） 紫（400） 光电流（uA） 响应度 （7）根据所测试得到的数据，做出APD光电二极管的光谱特性曲线。

（8）实验完毕，将光照度调至最小，直流电源调至最小，关闭电源，拆除所有连线。 七、 心得与体会

本次实验主要学习掌握APD光电二极管的工作原理、学习掌握APD光电二极管的基本特、APD光电二极管特性测试方法以及解APD光电二极管的基本应用，关于APD光电二极管在最初的理论知识中有所了解，本次实验再次回顾了关于二极管的相关知识以及雪崩击穿的原理，在实验中由于仪器的实际测量范围和理论测量范围不同，一些实验数据的测量结果并不尽如人意，感觉有些遗憾。实验中感谢老师的认真指导！