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基于PIN光电二极管的光功率计设计
资料介绍
光功率计是检测光信号功率大小的一种仪器，是光测试仪器中常用基础设备，广泛应用于光纤通信、生物医学等高新技术领域。目前，国内所开发的光功率计所采用的光电探测器主要有光电倍增管和光电池，采用光电倍增管的光功率计，工作电压高、环境因素影响大，而采用光电池的光功率计由于受到暗电流的影响，误差较大。显然，对于现场工程应用，采用以上两种光电探测器的光功率计存在明显的缺点。随着近几年PIN光电二极管等新型光电探测器的广泛研究及开发，其在对光信号的检测上，不仅检测精度有所提高，而且受工作环境因素影响较小，所以在本设计中以PIN光电二极管作为光电探测器，设计了一款针对现场工程应用的光功率计。
要测得准确的光功率值，需获得PIN光电二极管的光谱响应度值和光生电流值，本文利用半导体基本方程中的载流子连续方程，对PIN光电二极管的光电转换过程进行分析计算，推导出了该光电二极管的光谱响应度关于入射光波长的函数;PIN光电二极管的光生电流可经电流/电压变换，转换成电压值，通过对电压值的测量来获得PIN光电二极管的光生电流值。
在本光功率计的设计上，首先，采用了对数放大器进行电流/电压变换及放大;然后，为了满足后续A/D转换精度的要求，设计了相应的电压信号调理电路;最后，从光功率计的成本上考虑，采用了以高性价比的STC12C5A60S2单片机为核心器件，搭建了硬件系统，并完成了系统软件的编写。实测结果和使用情况表明:本光功率计成本低、灵敏度好、性能稳定、便于携带，基本满足现场工程应用的要求。
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| 基于PIN光电二极管的光功率计设计.pdf | 6M |
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