2658, Studia, EiUE


0x01 graphic

Wydział Elektroniki Politechniki Wrocławskiej

Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych

Wykonał

Pirosz Paweł

Grupa

9

Ćw. nr

9

Prowadzący

dr Bober

Pomiary parametrów światłowodów

Data wykonania

99.06.08

Data oddania

99.06.14

Ocena

PROGRAM ZAJĘĆ :

  1. Pomiar charakterystyki spektralnej detektora

  2. Pomiar tłumienności wielomodowego światłowodu plastikowego

PRZEBIEG ĆWICZENIA :

1. Pomiar charakterystyki spektralnej detektora

0x01 graphic

Rys. 1. Schemat układu do pomiaru charakterystyk spektralnych światłowodów

Po wyjustowaniu układu, dokonujemy pomiaru spektralnej charakterystyki detektora. W tym przypadku światłowód łączący monochromator z detektorem jest krótki (ok. 30 cm). Wykreślona zależność względnej czułości detektora w funkcji długości promieniowania będzie dla nas charakterystyką referencyjną (odniesienia) do wyznaczenia tłumienności światłowodu.

Należy także uwzględnić zależność mocy promieniowania lampy halogenowej od długości promieniowania.

Wyniki pomiarów przedstawione są w poniższej tabeli:

λ

U1

M

U1*

Cw

[nm]

[mV]

[ % ]

[mV]

415

0,11

13

0,846

0,011

430

0,12

17

0,706

0,009

450

0,22

20

1,100

0,014

475

0,68

25

2,720

0,035

500

1,80

30

6,000

0,077

550

4,80

40

12,000

0,153

600

12,00

52

23,077

0,295

680

26,00

67

38,806

0,495

800

58,00

88

65,909

0,841

900

76,00

97

78,351

1,000

950

68,00

98

69,388

0,886

1100

58,00

96

60,417

0,771

1200

14,00

92

15,217

0,194

gdzie U1 oznacza napięcie zmierzone, a U1* napięcie uwzględniające zależność mocy promieniowania lampy halogenowej od długości fali świetlnej (U1* = U1/M).

U1max*(λ) = 78,351 [mV] dla λ = 900 [nm]

Czułość detektora obliczamy ze wzoru:

0x01 graphic

Przykładowe obliczenia:

0x01 graphic

Charakterystyka spektralna detektora znajduje się na wykresie 1.

2. Pomiar tłumienności wielomodowego światłowodu plastikowego

Układ pomiarowy do wyznaczania tłumienności światłowodu jest taki sam jak w przypadku pomiaru charakterystyki spektralnej detektora (rys. 1) z tym, że krótki światłowód łączący monochromator z detektorem zastępujemy światłowodem o długości 5 [m], dla którego wyznaczamy tłumienność .

Wyniki pomiarów przedstawione są w poniższej tabeli.

λ

U2

U2*

α

[ nm ]

[ mV ]

[ mV ]

[ dB ]

415

0,00250

0,01923

3,287

430

0,00700

0,04118

2,468

450

0,01200

0,06000

2,526

475

0,04500

0,18000

2,359

500

0,09500

0,31667

2,555

550

0,32000

0,80000

2,352

600

0,73000

1,40385

2,432

680

1,40000

2,08955

2,538

800

1,05000

1,19318

3,484

950

0,00018

0,00018

11,153

1100

0,23000

0,23958

4,803

1200

0,05000

0,05435

4,894

Tłumienność światłowodu plastikowego obliczamy z następującej zależności:

0x01 graphic

gdzie: L - długość światłowodu, U1* wzięto z pkt.1 ćwiczenia.

Przykładowe obliczenia:

0x01 graphic

Zależność tłumienności światłowodu od długości fali przedstawiona jest na wykresie 2.

WNIOSKI I UWAGI:

W pkt. 1 ćwiczenia wyznaczaliśmy charakterystykę spektralną detektora. Z wykresu 1 widzimy, że maksimum czułości przypada na długość fali równą 900 [nm]. Na tej podstawie można oszacować z jakiego materiału została wykonana dioda będąca detektorem. Ponieważ maksymalna czułość przypada na długość fali 900 [nm], co odpowiada częstotliwości f = 333,3⋅1012 [Hz], korzystając ze wzoru na energię kwantu promieniowania E = hf otrzymujemy 1,38 [eV]. Przerwę energetyczną o zbliżonej energii posiada arsenek galu (1,4 [eV]), a więc dioda będąca detektorem mogła być wykonana z GaAs.

W pkt. 2 ćwiczenia wyznaczaliśmy charakterystykę tłumienności światłowodu, czyli zależność tłumienia od długości fali. Z wykresu 2 widzimy, że dla promieniowania o długości fali od ok. 420 do ok. 760 [nm] występuje okno, w którym tłumienie jest najmniejsze.

Powyżej określone parametry tłumienności światłowodu mają duże znaczenie w zastosowaniu praktycznym , ponieważ określają wybór materiałów i technologię wytwarzania światłowodów oraz elementów i przyrządów optoelektronicznych stosowanych w torach teletransmisyjnych .

- 3 -



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
2885, Studia, EiUE
4413, Studia, EiUE
3173, Studia, EiUE
182, Studia, EiUE
szreter, Studia, EiUE
3282, Studia, EiUE
świętach, Studia, EiUE
2312, Studia, EiUE
8919, Studia, EiUE
6892, Studia, EiUE
lisowski, Studia, EiUE
4468, Studia, EiUE
2280, Studia, EiUE
Gronczyński, Studia, EiUE
wymysłowski, Studia, EiUE
2132, Studia, EiUE
2483, Studia, EiUE
2885, Studia, EiUE

więcej podobnych podstron