光电子技术实验课程.doc

目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc189000641 实验一 用法布里－珀罗（F-P）干涉仪测量钠黄双线的波长差 PAGEREF _Toc189000641 \h - 1 - HYPERLINK \l _Toc189000642 实验二　偏振光实验 PAGEREF _Toc189000642 \h - 6 - HYPERLINK \l _Toc189000643 实验三 电光调制实验 PAGEREF _Toc189000643 \h - 13 - HYPERLINK \l _Toc189000644 实验四 磁光调制实验 PAGEREF _Toc189000644 \h - 22 - HYPERLINK \l _Toc189000645 实验五 声光调制实验 PAGEREF _Toc189000645 \h - 32 - HYPERLINK \l _Toc189000646 实验六 氦氖激光束光斑大小和发散角的测量 PAGEREF _Toc189000646 \h - 40 - HYPERLINK \l _Toc189000647 实验七 氦氖激光器的模式分析 PAGEREF _Toc189000647 \h - 45 - HYPERLINK \l _Toc189000648 实验八 LD/LED的P-I-V特性曲线测试 PAGEREF _Toc189000648 \h - 52 - HYPERLINK \l _Toc189000649 实验九　光电探测原理实验（上） PAGEREF _Toc189000649 \h - 58 - HYPERLINK \l _Toc189000650 实验十　光电探测原理实验（下） PAGEREF _Toc189000650 \h - 64 - 68 - 实验一 用法布里－珀罗（F-P）干涉仪测量钠黄双线的波长差 【实验目的】 了解 F-P干涉仪的结构，掌握调节与使用F-P干涉仪的方法； 用F-P干涉仪测定钠黄双线的波长差。 【仪器和装置】 两块内侧面镀高反射膜的光学玻璃板。其中一块固定位置安装，另一块由测微螺旋经20:1（50:1）机械传动装置控制移动，并由预置螺旋控制，实验前可按实验需要将动镜预置到某一位置。 光源是低压钠灯，通过毛玻璃可形成扩展的面光源。 助视工具是一个小型显微镜，配升降调节磁性座。仪器装置见图1 图1 实验仪器图 【主要技术指标】 反射镜： ?30mm, 平面度1/20? 移动镜预置螺旋：最小分度值0.01mm，行程10mm 测微螺旋精度：最小分度值0.01mm，估读0.001mm 测量精度 最小读数值0.0005mm,行程1.25mm （20:1） 最小读数值0.0002mm,行程0.5mm （50:1） 低压钠光源：20W 【实验原理】 图2 干涉原理图 法布里－珀罗（F-P）干涉仪是根据平行平面板反射单色光的多光束叠加产生细窄明亮干涉条纹的基本原理制造的，如图2所示，F-P干涉仪的主要部件是两块各有一面镀高反射膜的玻璃板G1和G2，使镀膜面相对，夹一层厚度均匀的空气膜，利用这层空气膜就能够产生多光束干涉现象。来自光源任一点的单色光以入射角? 图2 干涉原理图 的叠加。任一对相邻光束的光程差为 并且由计算得出，透射光束叠加后的光强 式中R是反射率。这个结果表明，I 随? 改变而变化。并且，当 时I 为极大值。当 时，I 为极小值。 【实验内容及步骤】 一、实验准备，观察多光束干涉条纹 光学实验平台上，放置F-P干涉仪使其面向实验者，仪器中心离实验台边缘约40cm并将仪器的两个磁性底座锁紧。转动预置螺旋，直到Gl和G2两个镜面相距约1mm （注意：切勿使两镜相碰）。 低压钠灯S安置在光路中的适当位置，取下毛玻璃屏，插入灯窗挡板至钠灯，通过灯窗挡板小孔的光束在两个镜面之间反射形成一系列光点，需用镜子的调节旋钮消除镜面间的倾斜角，使正对镜面观察时这些光点是重合的，表明两镜面已近乎平行。此时通过F-P干涉仪镜面已可看见干涉条纹。 离F—P干涉仪镜面约10cm处放置f=45透镜，离透镜约20cm（两底座之间）处放置小型显微镜。此时取下灯窗挡板，再在F-P干涉仪上插入毛玻璃屏FG形成面光源，就能够从该系统（图3）的轴向观察到一系列明亮细锐的多光束干涉圆环。经过更细致的调节，当圆环很清晰且干涉环不随眼睛的移动发生直径大小的变化，表明两个镜面已