Измерение диаграммы направленности полупроводниковых источников оптического излучения, страница 4

Количественно излучение СИД и ЛД обычно характеризуют силой излучения. Однако сила излучения зависит от направления излучения. Направленность излучения характеризуют диаграммой направленности и ее шириной по уровню -3дБ, где сила излучения составляет не менее половины ее максимального значения.

С помощью диаграммы направленности и угла излучения можно определить зрительно воспринимаемый световой поток при взгляде под некоторым углом к геометрической оси излучателя. Паспортная диаграмма направленности позволяет определить значение силы света I_v при любом конкретном угле зрения. Диаграмма направленности определяется конструкцией диода, наличием линзы, оптическими свойствами защищающего кристалл материала.

Отличительной чертой ЛД является также высокая эффективность преобразования энергии накачки в энергию излучения. Внутренний квантовый выход в этих приборах достигает десятков процентов. Мощность излучения ЛД составляет десятки ватт в импульсном режиме и несколько ватт в непрерывном режиме.

3. НАЗНАЧЕНИЕ И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Лабораторная установка предназначена для измерения диаграмм направленности источников оптического излучения. Она позволяет исследовать диаграммы направленности семи типов излучателей, характеристики которых представлены в табл. 1.

Таблица 1

Тип	TLCS5100	TLCS5810	L-53SRD-B	L-53SRC-DU	АЛ118А	3Л341К
Длина волны, нм	660	650	625	640	865	690
Сила света, мКд	1500	2800	900	1200	-	80
U питания, В	2,5	3,5	3,5	3,5	1.7	2
Потребляемый ток,  мА	80	50	75	90	50	20
Ширина диаграммы направленности	8	18	60	30	25	-

Структурная схема лабораторной установки показана на рис. 7. В ее состав входят:

1.  Источник питания (ИП).

2.  Поворотный механизм для смены положения излучателей.

3.  Механизм поворота измерительного фотоэлемента.

4.  Защитный рупор.

5.  Устройство индикации численных значений.

6.  Система усиления или ослабления сигнала (СУОС).

Рис. 7. Структурная схема лабораторного макета для измерения диаграмм направленности

Конструкция механизма по смене излучателей представляет собой барабан револьвера, но вместо ствола светозащитный рупор. Поворотный механизм состоит из оси, на одном конце которой крепится рукоятка и фоточувствительный элемент, а второй конец закреплен в предусмотренном месте, на передней стойке механизма для переключения излучателей.

Основные предназначения светозащитного рупора:

–  защита фотоэлемента от воздействия внешних источников излучения

–  защита персонала и студентов проводящих исследования от поражения излучением.

Угол раскрыва рупора – 120⁰.

В качестве фотоприемника используется фототранзистор BPW85B который имеет высокую чувствительность на необходимом диапазоне 620..980 нм, что подходит для всех типов примененных светоизлучателей.

Поворот фотоприемника относительно точки расположения излучателя позволяет измерять диаграмму направленности.

В качестве индикаторного устройства используется микроамперметр.

Принципиальная  схема  измерительной  части  макета  показана  на рис. 8.

Рис. 8. Принципиальная схема измерительной части макета для измерения ДН

4. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

4.1.  Убедиться в отсутствии механических повреждений корпуса, нарушений изоляции сетевого провода и отсутствии сколов на сетевой вилке.

4.2.  Заземлить лабораторный макет.