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光電探測(cè)器：技術(shù)和選型指南
一、光電探測(cè)器選擇指南：五個(gè)問題
1.波長范圍要多寬？
2.探測(cè)器要多快？
3.預(yù)估光斑有多大？
4.探測(cè)器要多靈敏？
5.應(yīng)用要求多高的集成度？
二、PN二極管：術(shù)語定義
基本原理：光能變成電能Ep→Ee
◆PN結(jié)
◆光電二極管的主要參數(shù)
量子效率：EQEλ= 電子數(shù)/所有的入射光子數(shù)
響應(yīng)度：Rλ= 探測(cè)器輸出/輸入光功率[A/W]
響應(yīng)度和EQE的關(guān)系
◆光電二極管材料決定波長范圍
◆NEP定義
信噪比(SNR)=1:單位=W/√Hz
◆探測(cè)能力的定義 
比探測(cè)能力： 
◆帶寬決定可測(cè)量的最小信號(hào)
◆康冠光電 根據(jù)3dB極限定義NEP規(guī)格
◆康冠光電 網(wǎng)站的技術(shù)文件，如下圖：
◆光電二極管等效電路中的四個(gè)基本元件(電流源)：
◆光電二極管等效電路中的四個(gè)基本元件（并聯(lián)電容）：
◆光電二極管等效電路中的四個(gè)基本元件（并聯(lián)電阻）：
◆光電二極管等效電路中的四個(gè)基本元件（串聯(lián)電阻）：
三、工作模式和信號(hào)處理
◆兩種工作模式：取決于應(yīng)用要求
工作模式和信號(hào)處理
◆信號(hào)處理
◆包含TIA的信號(hào)處理
工作預(yù)防措施
◆入射光功率限制Φin:
工作預(yù)防措施
◆飽和極限計(jì)算
四、外部衰減
◆需要探測(cè)更高功率？光束衰減！
五、集成度
六、雪崩光電二極管：工作原理
基本原理：光能變成電能Ep→Ee
◆偏置電壓提高雪崩區(qū)的電場
◆一個(gè)光子觸發(fā)多個(gè)電子
◆雪崩光電二極管特征
基于雪崩效應(yīng)的響應(yīng)度相比PIN二極管高5-100倍
倍增因子M隨偏置電壓升高(M=1等同0V偏壓)
跨阻增益與M因子相乘
七、雪崩光電二極管：康冠光電產(chǎn)品
多種APD型號(hào)：InGaAs或Si
八、雪崩光電二極管：應(yīng)用
九、平衡探測(cè)器：工作原理
◆探測(cè)兩輸入信號(hào)的光功率之差
◆抑制共模輸入信號(hào)中的波動(dòng)
十、平衡探測(cè)器：康冠光電產(chǎn)品
十一、平衡探測(cè)器：應(yīng)用
◆LiDAR
平衡探測(cè)器：應(yīng)用
◆ LiDAR：激光雷達(dá)
◆ OCT：光學(xué)相干層析
◆ OTDR：光學(xué)時(shí)域反射測(cè)量
◆ THz探測(cè)
十二、光電探測(cè)器選擇指南
康冠光電探測(cè)器選擇指南
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圖片 |
探測(cè)器系列 |
波長范圍 |
帶寬 |
輸入 |
特性
|
| 高速InGaAs 光電探測(cè)器(PT/PD) | 850~1650nm | PT:10G/20G/ 40GHz PD:10G/20G/ 50GHz | 單模/多模光纖,(FC/PC、FC/APC) | InGaAs/Si,帶放大TIA，不帶放大 |
| 高靈敏度 光電探測(cè)器(HSP) | 850~1650nm 320~1000nm 900~2300nm | (200K/200M/ 500M/1G/2G/10GHz)多種帶寬可選 | 單模/多模光纖;光纖耦合/自由空間 | PIN-FET,(10跨阻抗~1200跨阻抗) |
| 低噪聲 光電探測(cè)器 | 200nm~2300nm波段可選 |
1GHz | 光纖耦合/自由空間 | InGaAs/ InP集成了前置放大器,可達(dá)10.7Gb/s |
| APD雪崩 光電探測(cè)器 | 320~1000nm 850~1650nm
| 200M/500M/1G/10GHz | 光纖耦合/自由空間 | 低噪聲、高增益、增益平坦 |
|
平衡探測(cè)器 | 320~1000nm 850~1650nm
| 80M/200M/ 350M/ 1600MHz | 光纖耦合 | InGaAs/PIN, Si/PIN;AC耦合/DC耦合 |
| 模擬寬帶 光探測(cè)器 | 780/850/1064/ 1310/1550nm | 6/10/14/18/20GHz | 單模光纖 保偏光纖 多模光纖 | 高可靠性，響應(yīng)度可達(dá)0.9A/W@1550nm RF,放大器可定制 |
| 增益可調(diào) 光電探測(cè)器 | 320~1000nm 850~1650nm | DC-500KHz（典型值） | 光纖耦合/自由空間 | InGaAs/Si,低噪聲，增益可調(diào)（5×106 V/W） |
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產(chǎn)品推薦 | 光源激光器系列
產(chǎn)品推薦 | 摻鉺光纖放大器系列
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