文档介绍：实验十五用光学多通道分析器研究发光二极管光谱

光谱分析是研究物质微观结构的重要方法,它广泛应用于化学分析、医药、生物、地
质、、 x
射线、紫外光、可见光、
谱,使大家了解发光二极管的主要光学特性和光谱测量的基本方法.
【实验目的】
;
和正向电流If 关系;
.
【实验原理】

半导体发光二极管与普通二极管和双极晶体管一样,具有低工作电压和低阻抗特点,
是一种电流型器件。发光二极管体积小、重量轻、寿命长、结构牢固、工作可靠,已得到
广泛应用。
发光二极管根据芯片发光波长可以分成红色、橙色、绿色、兰色和多色等数种类型。
发光二极管主要光学性质有
(1)发射光谱曲线
相对发光光强

图(1)发光二极管发射光谱曲线
图(1)给出了典型发光二极管发射光谱曲线。发光二极管发光峰值波长λp 由半导体
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材料的能隙宽度或发光中心的能级位置确定。它决定了LED的发光颜色,光谱半宽度Δλ标
志光谱的纯度,同时可以衡量半导体材料中对发光有贡献的能量状态离散程度,典型发光
二极管的光谱半宽度为 20~100nm。
(2)发光强度Iv和正向电流If 关系曲线
10
8 曲线1
6
4
曲线2
2
0
0 1020304050
正向电流 I ( mA )
f
图(2)发光二极管发光强度Iv和正向电流If 关系曲线
图(2)给出了二种典型的发光二极管发光强度Iv 和正向电流 If 关系曲线,其中曲线
(1)随正向电流增加而线性上升,且不饱和,而曲线(2)增加得慢且迅速饱和。
(OMA)
利用现代电子技术接收和处理某一波长范围(λ1~λ 2)内光谱信息的光学多通道检测系
统的基本框图如图 3 所示.

图 3 光学多通道检测系统的基本框图
入射光被多色仪色散后在其出射窗口形成λ1 ~ λ
电探测器将谱带的强度分布转变为电荷强弱的分布,由信号处理系统扫描、读出、经A / D
变换后存贮并显示在计算机上.
OMA 的优点是所有的像元(N 个)同时曝光,整个光谱可同时取得,比一般的单通道
光谱系统检测同一段光谱的总时间快 N
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械扫描,不存在由于机械系统引起的波长不重复的误差;减少了光源强度不稳定引起的谱
线相对强度误差;可测量光谱变化的动态过程.
,入射光经
平面反射镜M1转向 90°,
,在P
处形成以某一波长λ0为中心的一条光谱带,使用者可

波长,