光电探测器基本参数介绍 - 筱晓小课堂

2024-01-26 14:47:24

PIN型光电探测器

InGaAs（铟镓砷）是探测器的材料类型，不同的材料响应的光波段不同。下面列出几种常见材料的典型工作波段。

硅：400~1100nm

铟镓砷：800~1700nm

砷化铟：2.15~3.5um

碲镉汞：2~12um

砷化稼：500~850nm               

它的工作波长是800~1700nm，表明该探测器只对800~1700nm的光有响应，这要求您所要探测的光必须在该范围内，否则就需要更换其他波段的材料。

工作带宽，它表明了该款探测器能响应的光功率变化频率。

以第一款为例（InGaAs单元探测器 100MHz-筱晓(上海)光子技术有限公司,MCT探测器,半导体激光二极管,中红外QCL激光器,光纤放大器,光电探测器 (microphotons.cn)）它的带宽是100MHz，那么它就可以响应光在100MHz以内的调制信号，如果有大于100MHz的调制成分，那几乎会完全丢失，这在频域上会更好理解。如果您探测的光是缓慢变化甚至是恒定的，没有高动态响应的需求，那这个参数就不需要考虑了。

响应度是描述探测器灵敏度的参量。

它代表探测器输出信号和输入信号的关系，一般分为电压响应度RV和电流响应度RI。

如果产品没有明确写出，看单位即可。比如本文例举的这个产品，响应度0.95A/W@1550nm，明显就是电流响应度。

它表明输入的光功率和响应光电流的比值，至于为什么要专门表明是1550nm下的响应度，那是因为响应度本身就是波长的函数，需要选择一个波长去比较。

跨阻增益

表示该款探测器还会对产生的光电流进行跨阻放大，从而变成电压信号，单位是V/A。

饱和光功率表示该款探测器能响应的最大功率

超过这个光功率值后，探测器的输出信号不再随着输入光功率的变大而变大，不再满足之前定义的响应度了。以PD-100M-A为例，它的饱和光功率是140uW，响应度是0.95A/W，相乘得到饱和光电流是133uA，然后经过30kV/A的跨阻增益，最终输出的饱和电压是3.99V。

NEP，用于表示探测器最小可探测的功率。

因为所有的探测器都是存在本底噪声的，如果您输入的光功率十分微弱，引发的光电流完全被淹没在噪声里面，那么这个光功率认为是没有探测到。现在想象这么一种情况，我们逐渐增加输入光功率，直到激发的电信号正好和噪声齐平，再高一点，就会超出本底噪声显现出来了。这个功率值，我们就定义为探测器的噪声等效功率（Noise Equivalent Power,NEP）。

问

现在我们看到PD-100M-A的NEP参数，5pW/sqrt(Hz)。噪声等效功率的单位不应该是功率吗？

问

为什么会除以sqrt(Hz)?

答

实际上这里的NEP是归一化的，它将原来的NEP再除以带宽的平方根，才得到这个归一化的NEP。所以我们直接将5pW/sqrt(Hz)×sqrt(100MHz)，得到50nW，才是该探测器能探测到的最小光功率值。

输出耦合方式，分为DC耦合和AC耦合两种。

DC耦合可以理解为原始电压信号直接输出，AC耦合额外添加了直流电压信号的过滤，只输出交流信号。

剩下的一些通用器件参数，本文不再赘述。

产品图片	产品名称	产品链接
	铟镓砷 InGaAs 单元探测器 PD系列 800~1700nm	//www.debmaha.com/?a=cp3&id=212
	铟镓砷 InGaAs 高速放大型光电探测器 PDA系列 800-1700nm	//www.debmaha.com/?a=cp3&id=827
	碲镉汞 MCT(HgCdTe) 带光浸式光伏探测器的可编程红外探测模块 2-12μm/2.5-7μm	‍//www.debmaha.com/?a=cp3&id=562‍
	碲镉汞 MCT(HgCdTe) 热电冷却光电导 中红外光电导探测器 2.0-15um	//www.debmaha.com/?a=cp3&id=266
	美国 EOT 高速光电探测器(InGaAs/Si/GaAs) 830/1300/2000nm	‍//www.debmaha.com/?a=cp3&id=534‍