Описание лабораторной установки. Расходимость излучения

Расходимость излучения

Расходимость излучения ПКГ определяется соотношением

где λ – длина волны излучения ПКГ; d – характерный размер излучающей области. Так как размер излучающей области в плоскости p-n-перехода составляет примерно 20 мкм, то расходимость излучения в этой плоскости по уровню 0,5 мощности излучения составляет около 20⁰. Расходимость излучения в плоскости, перпендикулярной плоскости p-n-перехода, больше и составляет примерно 60⁰, так как размере излучающей области в этой плоскости ≈ 0,5 мкм (рис.4.11).

В СИД спонтанное излучение направлено в разные стороны, поэтому его можно считать изотропным и подчиняющимся закону Ламберта: Ризл ≈ Р_MAXcosφ. Расходимость СИД без применения специальной фокусирующей оптики по уровню 0,5 составляет примерно 60⁰ и не зависит от ориентации СИД в пространстве.

П р а к т и ч е с к а я ч а с т ь

Лабораторная установка состоит из двух частей: блока управления и блока излучателей с оптическими приборами, которые собраны на одном основании.

На основании, помимо блока излучателей, размещены: подвижная стойка с ручкой для ее перемещения; спектрограф; фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). На подвижной стойке закреплены линза и фотодиод. Блок излучателей с помощью винтов может поворачиваться в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Угол поворота в градусах определяется по соответствующим шкалам.

Спектрограф – оптический прибор, предназначенный для спектрального анализа оптического излучения. Излучение фокусируется линзой подвижной стойки на дифракционную решетку, которая отклоняет его на выходную щель. Угол отклонения зависит от длины волны света, поэтому за выходной щелью будет оптическое излучение с длиной волны, определяемым угловым положением дифракционной решетки. Вращение решетки осуществляется винтом, на поверхности которого нанесена шкала в относительных единицах. Градуировочный график перевода показаний шкалы в длины волн (в мкм) прилагается к лабораторной установке.

Излучение после спектрографа поступает в ФЭУ, где оно преобразуется в электрический сигнал, пропорциональный мощности оптического излучения.

Фотодиод (ФД) на подвижной стойке используется при исследовании расходимости излучения и исследования мощности излучения ПКГ и СИД от тока инжекции.

На лицевой панели блока управления размещены ручки управления установкой и индикаторы. Индикатор «Сигнал» для регистрации электрических сигналов с ФЭУ или ФД, подключение которых осуществляется переключателем «ФЭУ» - «ФД». Так как электрические сигналы пропорциональны мощности излучения, то индикатор регистрирует мощность оптического излучения в относительных единицах.

Индикатор «Ток инжекции» служит для регистрации тока инжекции ПКГ или СИД. Изменение тока от 0 до 400 мА осуществляется ручкой «Ток». С помощью переключателя «ПКГ» - «СИД» с положениями «1»и «2» производится подача напряжения на СИД или ПКГ. Тумблер «ФЭУ вкл.» служит для включения блока питания ФЭУ. Включение ус-тановки в сеть производится тумблером «Сеть вкл.».

Исходное положение ручек управления: ручка регулировки «Ток» - в крайнем левом положении; тумблер блока питания ФЭУ – в положении «Выкл»; переключатель «ПКГ»-«СИД» - в положении «1»; переключатель «ФЭУ» - «ФД» - в положении «ФД». Винтами углового положения блока излучателей установить: угол в горизонтальной плоскости β=0⁰; угол в вертикальной плоскости γ=0⁰. Подвижная стойка сдвинута до упора «от себя». Винт настройки спектрографа в любом крайнем положении.

Дата добавления: 2015-06-26