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光電探測器基本參數(shù)介紹 - 筱曉小課堂

閱讀:1738      發(fā)布時間:2024-1-26
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PIN型光電探測器

InGaAs(銦鎵砷)是探測器的材料類型,不同的材料響應(yīng)的光波段不同。下面列出幾種常見材料的典型工作波段。


硅:400~1100nm


銦鎵砷:800~1700nm


砷化銦:2.15~3.5um


碲鎘汞:2~12um


砷化稼:500~850nm               


它的工作波長是800~1700nm,表明該探測器只對800~1700nm的光有響應(yīng),這要求您所要探測的光必須在該范圍內(nèi),否則就需要更換其他波段的材料。


工作帶寬,它表明了該款探測器能響應(yīng)的光功率變化頻率。


以第一款為例(InGaAs單元探測器 100MHz-筱曉(上海)光子技術(shù)有限公司,MCT探測器,半導(dǎo)體激光二極管,中紅外QCL激光器,光纖放大器,光電探測器 (microphotons.cn))它的帶寬是100MHz,那么它就可以響應(yīng)光在100MHz以內(nèi)的調(diào)制信號,如果有大于100MHz的調(diào)制成分,那幾乎會全丟失,這在頻域上會更好理解。如果您探測的光是緩慢變化甚至是恒定的,沒有高動態(tài)響應(yīng)的需求,那這個參數(shù)就不需要考慮了。


響應(yīng)度是描述探測器靈敏度的參量。


它代表探測器輸出信號和輸入信號的關(guān)系,一般分為電壓響應(yīng)度RV和電流響應(yīng)度RI。


如果產(chǎn)品沒有明確寫出,看單位即可。比如本文例舉的這個產(chǎn)品,響應(yīng)度0.95A/W@1550nm,明顯就是電流響應(yīng)度。


它表明輸入的光功率和響應(yīng)光電流的比值,至于為什么要專門表明是1550nm下的響應(yīng)度,那是因為響應(yīng)度本身就是波長的函數(shù),需要選擇一個波長去比較。




跨阻增益


表示該款探測器還會對產(chǎn)生的光電流進行跨阻放大,從而變成電壓信號,單位是V/A。




飽和光功率表示該款探測器能響應(yīng)的最大功率


超過這個光功率值后,探測器的輸出信號不再隨著輸入光功率的變大而變大,不再滿足之前定義的響應(yīng)度了。以PD-100M-A為例,它的飽和光功率是140uW,響應(yīng)度是0.95A/W,相乘得到飽和光電流是133uA,然后經(jīng)過30kV/A的跨阻增益,最終輸出的飽和電壓是3.99V。






NEP,用于表示探測器最小可探測的功率。


因為所有的探測器都是存在本底噪聲的,如果您輸入的光功率十分微弱,引發(fā)的光電流全被淹沒在噪聲里面,那么這個光功率認為是沒有探測到。現(xiàn)在想象這么一種情況,我們逐漸增加輸入光功率,直到激發(fā)的電信號正好和噪聲齊平,再高一點,就會超出本底噪聲顯現(xiàn)出來了。這個功率值,我們就定義為探測器的噪聲等效功率(Noise Equivalent Power,NEP)。





現(xiàn)在我們看到PD-100M-A的NEP參數(shù),5pW/sqrt(Hz)。噪聲等效功率的單位不應(yīng)該是功率嗎?



為什么會除以sqrt(Hz)?



實際上這里的NEP是歸一化的,它將原來的NEP再除以帶寬的平方根,才得到這個歸一化的NEP。所以我們直接將5pW/sqrt(Hz)×sqrt(100MHz),得到50nW,才是該探測器能探測到的最小光功率值。


輸出耦合方式,分為DC耦合和AC耦合兩種。


DC耦合可以理解為原始電壓信號直接輸出,AC耦合額外添加了直流電壓信號的過濾,只輸出交流信號。

剩下的一些通用器件參數(shù),本文不再贅述。




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           產(chǎn)品鏈接

銦鎵砷 InGaAs 單元探測器 PD系列 800~1700nmhttp://www.microphotons。。cn/?a=cp3&id=212

銦鎵砷 InGaAs 高速放大型光電探測器 PDA系列 800-1700nm  http://www.microphotons。。cn/?a=cp3&id=827

碲鎘汞 MCT(HgCdTe) 帶光浸式光伏探測器的可編程紅外探測模塊 2-12μm/2.5-7μm?http://www.microphotons。。cn/?a=cp3&id=562?

碲鎘汞 MCT(HgCdTe) 熱電冷卻光電導(dǎo) 中紅外光電導(dǎo)探測器 2.0-15umhttp://www.microphotons。。cn/?a=cp3&id=266
美國 EOT 高速光電探測器(InGaAs/Si/GaAs) 830/1300/2000nm?http://www.microphotons。。cn/?a=cp3&id=534?


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