  | 
							 
						 
						
							
								
								  | 
							 
						 
						
						 | 
						
						  | 
						
	
		
		
		 
		
		
		
		
		
		
			
				
				
					
					
						
							
								
									 
									特性
									
										- 六种探测器类型: GaP, Si, InGaAs, Ge, PbS, 
										and PbSe 
										 
										
 
										- 波长范围从150到2600纳米  
										 
 
									 
									Thorlabs提供一系列尾纤光电二极管和经过校准的光电二极管。其中包括铟镓砷(InGaAs)光电二极管,磷化镓 
									(GaP)光电二极管,硅(Si)光电二极管, 
									和锗(Ge)光电二极管。我们也提供一些专用的光电二极管。例如DSD2双波段光电二极管,它在一个包装内同时提供硅光电二极管和铟砷化镓光电二极管,两者结合起来可以达到400到1700纳米的波长范围。FGA20是一个具有高响应率的铟镓砷光电二极管,波长范围从1200到2600纳米,能够探测到的波长范围比典型的铟镓砷光电二极管的1800纳米要高。我们也提供FGAP71,它是一种磷化镓(GaP)光电二极管,它的波长范围是我们所提供的光电二极管中最短的,从150纳米到550纳米。 
									为了配合我们提供的光电二极管产品,我们有一系列的为光电二极管配套使用设计的安装座和配件。请注意,这些二极管都是未校准的,我们同样提供带有NIST-可追踪校准标定的未安装校准光电二极管。 
									
									
									
									   | 
								 
							 
						 
						
							
								
									|  
									 
									特定光电二极管的响应有所不同。因此,您收到的光电二极管可能与下面所示的响应略有不同。如右图所示,一个FDS1010的曲线图中可得到您期望的响应变化。数据收集于104个光电二极管。每个数据点的最小、最大和平均响应已计算并绘成曲线。 
									 
									未安装的光电二极管的典型响应曲线
									
									
									
										  
									
									
									
									
									
									  
									
									
									Click to Enlarge 
									
									
									
									
										
										 
										  
									 | 
								 
							 
						 
						
							
								
									
									 
									光电二极管教程
									工作原理 
									
									结光电二极管是一种基本器件,其功能类似于一个普通的信号二极管,但在结半导体的耗尽区吸收光时,它会产生光电流。光电二极管是一种快速,高线性度的器件,在应用中具有高量子效率,可应用于各种不同的场合。 
									
									根据入射光确定期望的输出电流水平和响应度是有必要的。图1描绘了一个结光电二极管模型,它由基本的独立元件组成,这样便于直观了解光电二极管的主要性质,更好地了解Thorlabs光电二极管工作过程。 
									
									
									  
									  
									
									图1: 
									光电二极管模型 
									
									光电二极管术语 
									响应度 
									光电二极管的响应度可以定义为给定波长下,产生的光电流(IPD)和入射光功率(P)之比: 
									
									
									  
									工作模式(光导模式和光伏模式) 
									光电二极管可以工作在这两个模式中的一个: 
									光导模式(反向偏置)或光伏模式(零偏置)。 
									工作模式的选择根据应用中速度和可接受暗电流大小(漏电流)而定。 
									光导模式 
									处于光导模式时,有一个外加的偏压,这是我们DET系列探测器的基础。 
									电路中测得的电流代表器件接受到的光照; 测量的输出电流与输入光功率成正比。 
									外加偏压使得耗尽区的宽度增大,响应度增大,结电容变小,响应度趋向直线。 
									工作在这些条件下容易产生很大的暗电流,但可以选择光电二极管的材料以限制其大小。 (注: 
									我们的DET器件都是反向偏置的,不能工作在正向偏压下。) 
									光伏模式 
									光伏模式下,光电二极管是零偏置的。 器件的电流流动被限制,形成一个电压。 
									这种工作模式利用了光伏效应,它是太阳能电池的基础。 当工作在光伏模式时,暗电流最小。 
									暗电流 
									暗电流是光电二极管有偏压时的漏电流. 工作在光导模式时, 容易出现更高的暗电流, 
									并与温度直接相关. 温度每增加 10 °C, 暗电流几乎增加一倍, 温度每增加 6 
									°C, 分流电阻增大一倍. 显然, 应用更大的偏压会降低结电容, 
									但也会增加当前暗电流的大小. 
									当前的暗电流也受光电二极管材料和有源区尺寸的影响. 锗器件暗电流很大, 
									硅器件通常比锗器件暗电流小.下表给出了几种光电二极管材料及它们相关的暗电流, 速度, 
									响应波段和价格. 
									
										
											
												| 
												Material | 
												
												Dark Current | 
												
												Speed | 
												
												Sensitivity* | 
												
												Cost | 
											 
										
										
											| 
											Silicon 
											(Si) | 
											
											Low | 
											
											High Speed | 
											
											400 - 1000 nm | 
											
											Low | 
										 
										
											| 
											Germanium (Ge) | 
											
											High | 
											
											Low Speed | 
											
											900 - 1600 nm | 
											
											Low | 
										 
										
											| 
											Gallium 
											Phosphide (GaP) | 
											
											Low | 
											
											High Speed | 
											
											150 - 550 nm | 
											
											Moderate | 
										 
										
											| 
											Indium 
											Gallium Arsenide (InGaAs) | 
											
											Low | 
											
											High Speed | 
											
											800 - 1800 nm | 
											
											Moderate | 
										 
										
											| 
											Extended Range Indium Gallium 
											Arsenide (InGaAs) | 
											
											High | 
											
											High Speed | 
											
											1200 - 2600 nm | 
											
											High | 
										 
									 
									
									结电容 
									结电容(Cj)是光电二极管的一个重要性质,对光电二极管的带宽和响应有很大影响。需要注意的是,结区面积大的二极管结体积也越大,也拥有较大的充电电容。在反向偏压应用中,结的耗尽区宽度增加,会有效地减小结电容,增大响应速度。 
									带宽和响应 
									
									负载电阻和光电二极管的电容共同限制带宽。要得到最佳的频率响应,一个50欧姆的终端需要使用一条50欧姆的同轴电缆。带宽(fBW)和上升时间响应(tr)可以近似用结电容(Cj)和负载电阻(Rload)表示: 
									
									
									  
									终端电阻 
									使用负载电阻将光电流转换为电压(VOUT)以便在示波器上显示: 
									
									
									  
									
									根据光电二极管的类型,负载电阻影响其响应速度。为达到最大带宽,我们建议在同轴电缆的另一端使用50欧姆的终端电阻。其与电缆的本征阻抗相匹配,将会最小化谐振。如果带宽不重要,您可以增大负载电阻(Rload),从而增大给定光功率下的光电压。终端不匹配时, 
									电缆的长度对响应影响很大,所以我们建议使电缆越短越好。 
									分流电阻 
									
									分流电阻代表零偏压下光电二极管的结电阻。理想的光电二极管分流电阻无限大,但实际值可能从十欧姆到几千兆欧不等,与其材料有关。例如,InGaAs探测器分流电阻在10兆欧姆量级,而Ge探测器的分流电阻在千欧量级。这会显著影响光电二极管的噪声电流。然而,在大部分应用中,大电阻几乎不产生效应,因而可以忽略。 
									  
									串联电阻 
									
									串联电阻是半导体材料的电阻,这个小电阻通常可以忽略。串联电阻来自于光电二极管的触点和线接头,通常用来确定二极管在零偏压下的线性度。 
									通用工作电路 
									
									
									  
									
									图2:反向偏压电路(DET 
									系列探测器) 
									
									DET系列探测器有上面所示的模块化电路。探测器反向偏置对输入光产生线性响应。光电流的大小与入射光大小以及波长有关,输出端加一个负载电阻就可以在示波器上显示。RC滤波电路的作用是滤掉输入电源的高频噪声,这些噪声会影响输出端的噪声。 
									
									
									  
									
									图3:放大探测器电路 
									
									也可以用光电探测器加放大器来实现所需要的高增益。用户可以选择工作在光导模式和光伏模式。使用这个有源电路有几个优势: 
									
										- 
										光伏模式:由于运算放大器A点电势和B点电势相等,因而光电二极管两端的电势差为零伏。这样最小化了暗电流的可能
 
										- 
										光导模式:二极管反向偏置,于是增大了带宽降低了结电容。探测器的增益与反馈元件(Rf)有关。探测器的带宽可用下面的式子计算:
 
									 
									
									
									  
									其中GBP是放大器增益带宽积,CD是结电容和放大器电容之和。  | 
								 
							 
						 
						
							
								
									|   
									下表中列举了本页所示的光电二极管,以及已安装的光电二极管和内部使用相同二极管的探测器。 
									
									 | 
								 
							 
						 
						
							  
						
						
							
								
								
								
									
										| 
										Diode  
										
										
										FC/PC  
										
										
										FC/PC探测器  
										
										
										FGAP71  
										
										
										GaP光电二极管  
										
										
										GaP探测器  
										
										InGaAs  
										
										InGaAs光电二极管  
										
										InGaAs探测器  
										
										
										si/ingaas二极管  
										
										
										si/ingaas探测器  
										
										
										SM05PD1A  
										
										
										SM05PD1B  
										
										
										SM05PD7A  
										
										
										SM05PD7B  
										
										
										Thorlabs  
										
										中红外探测器  
										
										
										二极管  
										
										光学探测器  
										
										
										光探测器  
										
										光电二极管  
										
										光电二极管光功率传感器  
										
										光电二极管光功率探测器  
										
										
										光电探测器  
										
										
										双层探测器  
										
										
										可见光二极管  
										
										可见光光电二极管  
										
										可见光探测器  
										
										
										大面积光学探测器  
										
										
										大面积光电二极管  
										
										
										大面积探测器  
										
										
										层叠式二极管  
										
										引脚  
										
										
										探测器  
										
										
										激光二极管  
										
										激光光电二极管  
										
										
										硅  
										
										
										硅二极管  
										
										
										硅光敏二极管  
										
										硅光电二极管  
										
										硅探测器  
										
										
										磷  
										
										磷化镓  
										
										
										磷化镓二极管  
										
										
										磷化镓光电二极管  
										
										
										管脚  
										
										紫外探测器  
										
										红外探测器  
										
										近红外二极管  
										
										近红外传感  
										
										近红外传感器  
										
										近红外光电二极管  
										
										
										近红外光电二极管。  
										
										近红外探测器  
										
										
										近红外探测器近红外光电二极管  
										
										
										铟镓砷  
										
										锗  
										
										锗二极管  
										
										锗光电二极管  
										
										锗光电探测器  
										
										锗探测器  
										
										
										镓   
										 
										 | 
									 
								 
								 
						 
					 
				 
				 | 
			 
		 
		 
 
			
				| 
				磷化镓光电二极管-紫外波长   | 
			 
			
				
				
					
						
						
						
						  
						 
						
						
							- 超短波长范围(150至550纳米) 
							 
							
 
							- 上升时间快 
							 
							
 
							- 安装在带有蓝宝石窗口的密封封装内  
 
						 
						
							
								
									| 
									Item # | 
									
									Wavelength 
									Range 
									(nm) | 
									
									Active 
									Area | 
									
									Diode  
									Package 
									Type | 
									
									Rise/(Fall) 
									Timea | 
									
									NEP 
									(W/Hz1/2) | 
									
									Dark 
									Current | 
									
									Junction  
									Capacitance | 
									
									Pin 
									Configuration | 
								 
							
							
								| 
								FGAP71 | 
								
								150 - 550 | 
								
								4.8 mm2 
								(2.2 mm x 2.2 mm) | 
								
								TO-39 | 
								
								1 ns (140 ns) 
								@ 5 V | 
								
								1.0 x 10-14 
								@ 440 nm, 5 V | 
								
								10 nA (Max) 
								@ 1 V | 
								
								1000 pF @ 0 V | 
								
								
								
								  | 
							 
						 
						a) 典型值.  
						RL 
						= 50欧姆  | 
					 
				 
				
				 
  | 
			 
		 
		
		
		 
 
		
		
		 
 
		
		
		 
 
		
		
		 
 
			
				| 
				双波段探测器  
				 | 
			 
			
				
				
					
						
						
						
						  
						 
						
						
							- 双探测器芯片设计-硅在铟镓砷上-具备宽探测范围 
							 
							
 
							- 4引脚的TO-5型封装 
							 
							
 
							- 有效面积大  
 
						 
						
							
								
									| 
									Item # | 
									
									Wavelength 
									Range 
									(nm) | 
									
									Active 
									Area | 
									
									Diode  
									Package 
									Type | 
									
									Rise/(Fall) 
									Timea | 
									
									NEP 
									(W/Hz1/2) | 
									
									Typical 
									Dark 
									Current | 
									
									Junction  
									Capacitancea | 
									
									Pin 
									Configuration | 
								 
							
							
								| 
								DSD2 | 
								
								400 - 1100 
								1000 - 1700 | 
								
								Ø2.54 mm 
								Ø1.5 mm | 
								
								TO-5/PIN | 
								
								4 µs Typical 
								(both layers) | 
								
								1.9 x 10-14 
								2.1 x 10-13 | 
								
								- | 
								
								450 pF 
								300 pF | 
								
								
								
								  | 
							 
						 
						a) 典型值. RL 
						= 50欧姆  | 
					 
				 
				
				 
  | 
			 
		 
		
		 | 
	 
 
	
		
		
		 
		
		
		
		
		
		
			
				
				
					
					
						
							
								
									
									Thorlabs公司提供5种NIST可追溯校准的光电二极管,有库存随时发货,包括一种铟镓砷(InGaAs)、两种硅(Si)和两种锗(Ge)光电二极管。
										
											
											校准特性:
												- 在光电二极管的整个光谱范围内,每隔10纳米测量响应度 
												 
												 
												
 
												- 测量不确定度±5% 
												 
												
 
												- NIST可追溯  
												 
 
											 
											每个光电二极管都附带响应度与波长的关系的数据表和图。 
											
											不同批次的光电二极管之间的响应度不一样。因此,您收到的光电二极管的响应也许与下面描述的会有轻微的差异,但是仍将附带有校准数据。右图显示了不同FDS1010光电二极管之间的响应特性有多显著。这些数据是从104个光电二极管中采集的。在每个数据点都计算了最小、平均和最大响应度,并给出了曲线。  | 
											  | 
											
											
											 | 
										 
									 
									 | 
								 
							 
						 
						
							
								
									
									
									
									光电二极管规格
									
										
											
												| 
												Item # | 
												
												FGA21-CAL | 
												
												FDS100-CAL | 
												
												FDS1010-CAL | 
												
												FDG03-CAL | 
												
												FDG05-CAL | 
											 
										
										
											| 
											Material | 
											
											InGaAs | 
											
											Si | 
											
											Si | 
											
											Ge | 
											
											Ge | 
										 
										
											| 
											Wavelength Range | 
											
											800 - 1700 nm | 
											
											350 - 1100 nm | 
											
											400 - 1100 nm | 
											
											800 - 1800 nm | 
											
											800 - 1800 nm | 
										 
										
											| 
											Active Area (Dimensions) | 
											
											3.1 mm2 (Ø2 mm) | 
											
											13.0 mm2 (3.6 x 3.6 mm) | 
											
											94.1 mm2 (9.7x 9.7 mm) | 
											
											7.1 mm2 (Ø3 mm) | 
											
											19.6 mm2 (Ø5 mm) | 
										 
										
											| 
											Peak Wavelength | 
											
											1490 nm | 
											
											985 nm | 
											
											985 nm | 
											
											1550 nm | 
											
											1550 nm | 
										 
										
											
											Rise Time (Fall Time) 
											RL=50 Ω | 
											
											66 ns (66 ns) 
											@ 0 V | 
											
											10 ns (10 ns)  
											@ 20 V | 
											
											45 ns (45 ns)  
											@ 5 V | 
											
											500 ns (500 ns)  
											@ 3 V | 
											
											220 ns (220 ns)  
											@ 5 V | 
										 
										
											| 
											NEP | 
											
											3.0x10-14 W/√Hz 
											@1550 nm | 
											
											1.2x10-14 W/√Hz 
											@900 nm | 
											
											5.5x10-14 W/√Hz 
											@900 nm | 
											
											1.0x10-12 W/√Hz 
											@1550 nm | 
											
											4.0x10-12 W/√Hz 
											@1550 nm | 
										 
										
											| 
											Dark Current | 
											
											200 nA max (1 V) | 
											
											20 nA max (20 V) | 
											
											0.6 μA max (5 V) | 
											
											4.0 μA max (1 V) | 
											
											40 μA max (3 V) | 
										 
										
											| 
											Package | 
											
											Ø0.36" Can | 
											
											Ø0.36" Can | 
											
											0.45" x 0.52" 
											Ceramic Wafer | 
											
											Ø0.36" Can | 
											
											0.275" x 0.310" 
											Ceramic Wafer | 
										 
										
											| 
											Max Bias Voltage | 
											
											3 
											V | 
											
											25 V | 
											
											20 V | 
											
											3 
											V | 
											
											5 
											V | 
										 
										
											Junction Capacitance 
											RL=50 Ω | 
											
											40 pF (@ 10 V) | 
											
											375 pF (@ 5 V) | 
											
											4 
											pF (@ 1 V) | 
											
											3000 pF (@ 5 V) | 
											
											500 pF (@ 0 V) | 
										 
									 
									 | 
								 
							 
						 
						
							
								
									
									 
									光电二极管教程
									工作原理 
									
									结光电二极管是一种基本器件,其功能类似于一个普通的信号二极管,但在结半导体的耗尽区吸收光时,它会产生光电流。光电二极管是一种快速,高线性度的器件,在应用中具有高量子效率,可应用于各种不同的场合。 
									
									根据入射光确定期望的输出电流水平和响应度是有必要的。图1描绘了一个结光电二极管模型,它由基本的独立元件组成,这样便于直观了解光电二极管的主要性质,更好地了解Thorlabs光电二极管工作过程。 
									
									
									  
									  
									
									图1: 
									光电二极管模型 
									
									光电二极管术语 
									响应度 
									光电二极管的响应度可以定义为给定波长下,产生的光电流(IPD)和入射光功率(P)之比: 
									
									
									  
									工作模式(光导模式和光伏模式) 
									光电二极管可以工作在这两个模式中的一个: 
									光导模式(反向偏置)或光伏模式(零偏置)。 
									工作模式的选择根据应用中速度和可接受暗电流大小(漏电流)而定。 
									光导模式 
									处于光导模式时,有一个外加的偏压,这是我们DET系列探测器的基础。 
									电路中测得的电流代表器件接受到的光照; 测量的输出电流与输入光功率成正比。 
									外加偏压使得耗尽区的宽度增大,响应度增大,结电容变小,响应度趋向直线。 
									工作在这些条件下容易产生很大的暗电流,但可以选择光电二极管的材料以限制其大小。 (注: 
									我们的DET器件都是反向偏置的,不能工作在正向偏压下。) 
									光伏模式 
									光伏模式下,光电二极管是零偏置的。 器件的电流流动被限制,形成一个电压。 
									这种工作模式利用了光伏效应,它是太阳能电池的基础。 当工作在光伏模式时,暗电流最小。 
									暗电流 
									暗电流是光电二极管有偏压时的漏电流. 工作在光导模式时, 容易出现更高的暗电流, 
									并与温度直接相关. 温度每增加 10 °C, 暗电流几乎增加一倍, 温度每增加 6 
									°C, 分流电阻增大一倍. 显然, 应用更大的偏压会降低结电容, 
									但也会增加当前暗电流的大小. 
									当前的暗电流也受光电二极管材料和有源区尺寸的影响. 锗器件暗电流很大, 
									硅器件通常比锗器件暗电流小.下表给出了几种光电二极管材料及它们相关的暗电流, 速度, 
									响应波段和价格. 
									
										
											
												| 
												Material | 
												
												Dark Current | 
												
												Speed | 
												
												Sensitivity* | 
												
												Cost | 
											 
										
										
											| 
											Silicon 
											(Si) | 
											
											Low | 
											
											High Speed | 
											
											400 - 1000 nm | 
											
											Low | 
										 
										
											| 
											Germanium (Ge) | 
											
											High | 
											
											Low Speed | 
											
											900 - 1600 nm | 
											
											Low | 
										 
										
											| 
											Gallium 
											Phosphide (GaP) | 
											
											Low | 
											
											High Speed | 
											
											150 - 550 nm | 
											
											Moderate | 
										 
										
											| 
											Indium 
											Gallium Arsenide (InGaAs) | 
											
											Low | 
											
											High Speed | 
											
											800 - 1800 nm | 
											
											Moderate | 
										 
										
											| 
											Extended Range Indium Gallium 
											Arsenide (InGaAs) | 
											
											High | 
											
											High Speed | 
											
											1200 - 2600 nm | 
											
											High | 
										 
									 
									
									结电容 
									结电容(Cj)是光电二极管的一个重要性质,对光电二极管的带宽和响应有很大影响。需要注意的是,结区面积大的二极管结体积也越大,也拥有较大的充电电容。在反向偏压应用中,结的耗尽区宽度增加,会有效地减小结电容,增大响应速度。 
									带宽和响应 
									
									负载电阻和光电二极管的电容共同限制带宽。要得到最佳的频率响应,一个50欧姆的终端需要使用一条50欧姆的同轴电缆。带宽(fBW)和上升时间响应(tr)可以近似用结电容(Cj)和负载电阻(Rload)表示: 
									
									
									  
									终端电阻 
									使用负载电阻将光电流转换为电压(VOUT)以便在示波器上显示: 
									
									
									  
									
									根据光电二极管的类型,负载电阻影响其响应速度。为达到最大带宽,我们建议在同轴电缆的另一端使用50欧姆的终端电阻。其与电缆的本征阻抗相匹配,将会最小化谐振。如果带宽不重要,您可以增大负载电阻(Rload),从而增大给定光功率下的光电压。终端不匹配时, 
									电缆的长度对响应影响很大,所以我们建议使电缆越短越好。 
									分流电阻 
									
									分流电阻代表零偏压下光电二极管的结电阻。理想的光电二极管分流电阻无限大,但实际值可能从十欧姆到几千兆欧不等,与其材料有关。例如,InGaAs探测器分流电阻在10兆欧姆量级,而Ge探测器的分流电阻在千欧量级。这会显著影响光电二极管的噪声电流。然而,在大部分应用中,大电阻几乎不产生效应,因而可以忽略。 
									  
									串联电阻 
									
									串联电阻是半导体材料的电阻,这个小电阻通常可以忽略。串联电阻来自于光电二极管的触点和线接头,通常用来确定二极管在零偏压下的线性度。 
									通用工作电路 
									
									
									  
									
									图2:反向偏压电路(DET 
									系列探测器) 
									
									DET系列探测器有上面所示的模块化电路。探测器反向偏置对输入光产生线性响应。光电流的大小与入射光大小以及波长有关,输出端加一个负载电阻就可以在示波器上显示。RC滤波电路的作用是滤掉输入电源的高频噪声,这些噪声会影响输出端的噪声。 
									
									
									  
									
									图3:放大探测器电路 
									
									也可以用光电探测器加放大器来实现所需要的高增益。用户可以选择工作在光导模式和光伏模式。使用这个有源电路有几个优势: 
									
										- 
										光伏模式:由于运算放大器A点电势和B点电势相等,因而光电二极管两端的电势差为零伏。这样最小化了暗电流的可能
 
										- 
										光导模式:二极管反向偏置,于是增大了带宽降低了结电容。探测器的增益与反馈元件(Rf)有关。探测器的带宽可用下面的式子计算:
 
									 
									
									
									  
									其中GBP是放大器增益带宽积,CD是结电容和放大器电容之和。  | 
								 
							 
						 
						
						
							
								
								
								
									
										| 
										  
										
										ge光电二极管  
										
										
										InGaAs光电二极管  
										
										
										InGaAs已准直光电二极管  
										
										Si光电二极管  
										
										Si已校准光电二极管  
										
										中红外探测器  
										
										
										光功率计  
										
										
										光学探测器  
										
										光探测器  
										
										光电二极管  
										
										
										光电二极管光功率传感器  
										
										
										光电探测器  
										
										
										已校准光电二极管  
										
										已校准管脚光电二极管  
										
										已校准锗光电二极管  
										
										
										激光光电二极管  
										
										
										激光功率计  
										
										管脚光电二极管  
										
										紫外探测器  
										
										
										红外探测器  
										
										锗光电二极管   
										 
										 | 
									 
								 
								 
						 
					 
				 
				 | 
			 
		 
		 
 
		
		
		 
 
		
		
		 
 
		
		 | 
	 
 
	
		
		
		 
		
		
		
		
		
		
			
				
				
					
					
						
							
								
									| 
									SM05PD和SM1PD系列光电二极管包含安装在方便的SM05(Ø0.535英寸-40)和SM1(Ø1.035英寸-40)外螺纹套管的铟镓砷、锗、硅或磷化镓光电二极管。光电二极管的电信号输出是通过一个能快速连接到测量电路上的标准SMA接头(SM05PD系列)或BNC接头(SM1PD系列)提供的。
									 
									该光电二极管可分为A型(阴极接地)或B型(阳极接地)布置。所有的型号都是测量脉冲和CW光源的理想选择。主体上的绝缘外螺纹能使这些光电二极管与Thorlabs公司的所有SM05和SM1安装适配器兼容。 
									
									关于每种型号的更多细节请参考下表。  | 
								 
							 
						 
						
							
								
									
									 
									光电二极管教程
									工作原理 
									
									结光电二极管是一种基本器件,其功能类似于一个普通的信号二极管,但在结半导体的耗尽区吸收光时,它会产生光电流。光电二极管是一种快速,高线性度的器件,在应用中具有高量子效率,可应用于各种不同的场合。 
									
									根据入射光确定期望的输出电流水平和响应度是有必要的。图1描绘了一个结光电二极管模型,它由基本的独立元件组成,这样便于直观了解光电二极管的主要性质,更好地了解Thorlabs光电二极管工作过程。 
									
									
									  
									  
									
									图1: 
									光电二极管模型 
									
									光电二极管术语 
									响应度 
									光电二极管的响应度可以定义为给定波长下,产生的光电流(IPD)和入射光功率(P)之比: 
									
									
									  
									工作模式(光导模式和光伏模式) 
									光电二极管可以工作在这两个模式中的一个: 
									光导模式(反向偏置)或光伏模式(零偏置)。 
									工作模式的选择根据应用中速度和可接受暗电流大小(漏电流)而定。 
									光导模式 
									处于光导模式时,有一个外加的偏压,这是我们DET系列探测器的基础。 
									电路中测得的电流代表器件接受到的光照; 测量的输出电流与输入光功率成正比。 
									外加偏压使得耗尽区的宽度增大,响应度增大,结电容变小,响应度趋向直线。 
									工作在这些条件下容易产生很大的暗电流,但可以选择光电二极管的材料以限制其大小。 (注: 
									我们的DET器件都是反向偏置的,不能工作在正向偏压下。) 
									光伏模式 
									光伏模式下,光电二极管是零偏置的。 器件的电流流动被限制,形成一个电压。 
									这种工作模式利用了光伏效应,它是太阳能电池的基础。 当工作在光伏模式时,暗电流最小。 
									暗电流 
									暗电流是光电二极管有偏压时的漏电流. 工作在光导模式时, 容易出现更高的暗电流, 
									并与温度直接相关. 温度每增加 10 °C, 暗电流几乎增加一倍, 温度每增加 6 
									°C, 分流电阻增大一倍. 显然, 应用更大的偏压会降低结电容, 
									但也会增加当前暗电流的大小. 
									当前的暗电流也受光电二极管材料和有源区尺寸的影响. 锗器件暗电流很大, 
									硅器件通常比锗器件暗电流小.下表给出了几种光电二极管材料及它们相关的暗电流, 速度, 
									响应波段和价格. 
									
										
											
												| 
												Material | 
												
												Dark Current | 
												
												Speed | 
												
												Sensitivity* | 
												
												Cost | 
											 
										
										
											| 
											Silicon 
											(Si) | 
											
											Low | 
											
											High Speed | 
											
											400 - 1000 nm | 
											
											Low | 
										 
										
											| 
											Germanium (Ge) | 
											
											High | 
											
											Low Speed | 
											
											900 - 1600 nm | 
											
											Low | 
										 
										
											| 
											Gallium 
											Phosphide (GaP) | 
											
											Low | 
											
											High Speed | 
											
											150 - 550 nm | 
											
											Moderate | 
										 
										
											| 
											Indium 
											Gallium Arsenide (InGaAs) | 
											
											Low | 
											
											High Speed | 
											
											800 - 1800 nm | 
											
											Moderate | 
										 
										
											| 
											Extended Range Indium Gallium 
											Arsenide (InGaAs) | 
											
											High | 
											
											High Speed | 
											
											1200 - 2600 nm | 
											
											High | 
										 
									 
									
									结电容 
									结电容(Cj)是光电二极管的一个重要性质,对光电二极管的带宽和响应有很大影响。需要注意的是,结区面积大的二极管结体积也越大,也拥有较大的充电电容。在反向偏压应用中,结的耗尽区宽度增加,会有效地减小结电容,增大响应速度。 
									带宽和响应 
									
									负载电阻和光电二极管的电容共同限制带宽。要得到最佳的频率响应,一个50欧姆的终端需要使用一条50欧姆的同轴电缆。带宽(fBW)和上升时间响应(tr)可以近似用结电容(Cj)和负载电阻(Rload)表示: 
									
									
									  
									终端电阻 
									使用负载电阻将光电流转换为电压(VOUT)以便在示波器上显示: 
									
									
									  
									
									根据光电二极管的类型,负载电阻影响其响应速度。为达到最大带宽,我们建议在同轴电缆的另一端使用50欧姆的终端电阻。其与电缆的本征阻抗相匹配,将会最小化谐振。如果带宽不重要,您可以增大负载电阻(Rload),从而增大给定光功率下的光电压。终端不匹配时, 
									电缆的长度对响应影响很大,所以我们建议使电缆越短越好。 
									分流电阻 
									
									分流电阻代表零偏压下光电二极管的结电阻。理想的光电二极管分流电阻无限大,但实际值可能从十欧姆到几千兆欧不等,与其材料有关。例如,InGaAs探测器分流电阻在10兆欧姆量级,而Ge探测器的分流电阻在千欧量级。这会显著影响光电二极管的噪声电流。然而,在大部分应用中,大电阻几乎不产生效应,因而可以忽略。 
									  
									串联电阻 
									
									串联电阻是半导体材料的电阻,这个小电阻通常可以忽略。串联电阻来自于光电二极管的触点和线接头,通常用来确定二极管在零偏压下的线性度。 
									通用工作电路 
									
									
									  
									
									图2:反向偏压电路(DET 
									系列探测器) 
									
									DET系列探测器有上面所示的模块化电路。探测器反向偏置对输入光产生线性响应。光电流的大小与入射光大小以及波长有关,输出端加一个负载电阻就可以在示波器上显示。RC滤波电路的作用是滤掉输入电源的高频噪声,这些噪声会影响输出端的噪声。 
									
									
									  
									
									图3:放大探测器电路 
									
									也可以用光电探测器加放大器来实现所需要的高增益。用户可以选择工作在光导模式和光伏模式。使用这个有源电路有几个优势: 
									
										- 
										光伏模式:由于运算放大器A点电势和B点电势相等,因而光电二极管两端的电势差为零伏。这样最小化了暗电流的可能
 
										- 
										光导模式:二极管反向偏置,于是增大了带宽降低了结电容。探测器的增益与反馈元件(Rf)有关。探测器的带宽可用下面的式子计算:
 
									 
									
									
									  
									其中GBP是放大器增益带宽积,CD是结电容和放大器电容之和。  | 
								 
							 
						 
						
							
								
									| 
									  
									The following table lists the photodiodes 
									found on this page, along with the mounted 
									photodiodes and detectors which use the same 
									internal photodiode. 
									
									 | 
								 
							 
						 
						
							     
						
							
								
								
								
									
										| 
										  
										
										FDS100  
										
										FGA10  
										
										
										InGaAs  
										
										中红外探测器  
										
										二极管  
										
										
										光学探测器  
										
										光电  
										
										光电二极管  
										
										光电二极管光功率传感器  
										
										
										光电二极管管功率传感器  
										
										光电探测器  
										
										大面积光电二极管  
										
										
										已安装光电二极管  
										
										
										激光光电二极管  
										
										硅  
										
										积分球  
										
										紫外探测器  
										
										红外探测器  
										
										
										铟镓砷   
										 
										 | 
									 
								 
								 
						 
					 
				 
				 | 
			 
		 
		 
 
			
				| 
				SM05螺纹已封装的光电二极管,阴极接地
				  | 
			 
			
				
				
					
						
						
						
						  
						 
						
							
								
								
									
										
											| 
											型号# | 
											
											探测器 | 
											
											上升/下降时间(纳秒) | 
											
											有效面积 
											(尺寸) | 
											
											NEP 
											(W/vHz) | 
											
											暗电流 | 
											
											光谱范围(纳米) | 
											
											材料 | 
											
											结电容a | 
										 
									
									
										| SM05PD7A | 
										
										
										FGAP71 | 
										1 / 140b | 
										4.8 mm2 
										(Ø2.5 mm) | 
										1.0 x 10-14 | 
										10 nAc | 
										150-550 | 
										GaP | 
										- | 
									 
									
										| SM05PD2A | 
										
										
										FDS010 | 
										1d | 
										0.8 mm2 
										(Ø1.0 mm) | 
										5.0 x 10-14 | 
										2.5 nA | 
										200-1100 | 
										Si | 
										10 pF @ 0 V | 
									 
									
										| 
										SM05PD1A | 
										
										
										FDS100 | 
										
										20d | 
										
										13 mm2 
										(3.6 x 3.6 mm) | 
										
										1.2 x 
										10-14 | 
										
										20 nA | 
										
										350-1100 | 
										
										Si | 
										
										20 pF 
										@ 1V | 
									 
									
										| 
										SM05PD4A | 
										
										
										FGA10 | 
										
										12d | 
										
										0.8 
										mm2 (Ø1.0 mm) | 
										
										1.0 x 
										10-14 | 
										
										25 nAe | 
										
										800-1800 | 
										
										InGaAs | 
										
										80 pF 
										@ 0 V | 
									 
									
										| 
										SM05PD5A | 
										
										
										FGA21 | 
										
										66/ 
										66f | 
										
										3.1 
										mm2 (Ø2.0 mm) | 
										
										3.0 x 
										10-14 | 
										
										200 
										nAc | 
										
										800-1800 | 
										
										InGaAs | 
										
										500 
										pF @ 0 V | 
									 
									
										| 
										SM05PD6A | 
										
										
										FDG03 | 
										
										1400g | 
										
										7.1 
										mm2 (Ø3.0 mm) | 
										
										1.0 x 
										10-12 | 
										
										4.0 
										µAc | 
										
										800-1800 | 
										
										Ge | 
										
										4 nF 
										@ 1V | 
									 
								 
								
									
										| a典型值RL = 50欧姆 | 
										b50欧姆负载和5伏特偏压时的测量结果 | 
										
										c最大 | 
									 
									
										| d50欧姆负载和12伏特偏压时的测量结果 | 
										e -5 V偏压时测量结果 | 
										
										f50欧姆负载和0伏特偏压时的测量结果 | 
									 
									
										| g50欧姆负载和3伏特偏压时的测量结果 | 
										  | 
										  | 
									 
								 
								 | 
							 
						 
						 | 
					 
				 
				
				 
  | 
			 
		 
		
		
		 
 
			
				| 
				SM05螺纹已封装的光电二极管,阳极接地
				  | 
			 
			
				
				
					
						
						
						
						  
						 
						
							
								
								
									
										
											| 
											型号# | 
											
											探测器 | 
											
											上升/下降時間(纳秒) | 
											
											有效面积 
											(尺寸) | 
											
											NEP 
											(W/vHz) | 
											
											暗电流 | 
											
											光谱范围(纳米) | 
											
											材料 | 
											
											结电容a | 
										 
									
									
										| 
										SM05PD1B | 
										
										
										FDS100 | 
										
										20b | 
										
										13 mm2 
										(3.6 x 3.6 mm) | 
										
										1.2 x 
										10-14 | 
										
										20 nA | 
										
										350-1100 | 
										
										Si | 
										
										20 pF 
										@ 1 V | 
									 
									
										| 
										SM05PD2B | 
										
										
										FDS010 | 
										
										1b | 
										
										0.8 
										mm2 
										(Ø1.0 mm) | 
										
										5.0 x 
										10-14 | 
										
										2.5 
										nA | 
										
										200-1100 | 
										
										Si | 
										
										10 pF 
										@ 0 V | 
									 
								 
								
									
										| a  
										典型值,RL = 
										50欧姆 | 
										
										b 50欧姆负载和12伏特偏压时的测量结果 | 
									 
								 
								 | 
							 
						 
						 | 
					 
				 
				
				 
  | 
			 
		 
		
		
		 
 
			
				| 
				SM1螺纹已封装的光电二极管,阴极接地
				  | 
			 
			
				
				
					
						
						
						
						  
						 
						
							
								
								
									
										
											| 
											型号# | 
											
											探测器 | 
											
											上升/下降时间(纳秒) | 
											
											有效面积 
											(尺寸) | 
											
											NEP 
											(W/vHz) | 
											
											暗电流 | 
											
											光谱范围(纳米) | 
											
											材料 | 
											
											结电容a | 
										 
									
									
										| SM1PD2A | 
										- | 
										45b | 
										63.6 mm2 | 
										9.1 x 10-14 | 
										1.0 µAc | 
										200-1100 | 
										
										UV Si | 
										1750 pF @ 0V | 
									 
									
										| 
										SM1PD1A | 
										
										
										FDS1010 | 
										
										45b | 
										
										63.6 
										mm2 (Ø9.0 mm) | 
										
										5.5 x 
										10-14 | 
										
										600 
										nAc | 
										
										400-1100 | 
										
										Si | 
										
										375 
										pF @ 5V | 
									 
									
										| SM1PD5A | 
										- | 
										3500d | 
										Ø9.0 mm (63.6 mm2) | 
										4 x 10-12 | 
										50 µAc | 
										800-1800 | 
										
										Ge | 
										- | 
									 
								 
								
									
										| a典型值RL 
										= 50欧姆 | 
										b50欧姆负载和5伏特偏压时的测量结果 | 
										c最大 | 
										d0.5伏特偏压 | 
									 
								 
								 | 
							 
						 
						 | 
					 
				 
				
				 
  | 
			 
		 
		
		
		 
 
			
				| 
				SM1螺纹已封装的光电二极管,阳极接地
				  | 
			 
			
				
				
					
						
						
						
						  
						 
						
							
								
									| 
									型号# | 
									
									探测器 | 
									
									上升/下降时间(纳秒) | 
									
									有效面积 
									(尺寸) | 
									
									NEP 
									(W/vHz) | 
									
									暗电流 | 
									
									光谱范围(纳米) | 
									
									材料 | 
									
									结电容a | 
								 
							
							
								| SM1PD1B | 
								
								
								FDS1010 | 
								
								45b | 
								
								63.6 mm2 
								(Ø9.0 mm) | 
								
								5.5 x 10-14 | 
								
								600 nA | 
								
								400-1100 | 
								Si | 
								375 pF @ 5 V | 
							 
						 
						
							
								| a典型值,RL = 50欧姆 | 
								b50欧姆负载和5伏特偏压时的测量结果 | 
								c最大 | 
							 
						 
						 | 
					 
				 
				
				 
  | 
			 
		 
		
		 | 
	 
 
	
		
		
		 
		
		
		
		
		
		
			
				
				
					
					
						
							
								
									
									 
										
											
											特性
											
												- 适用于610-770纳米和780-970纳米的单模型号 
												 
												 
												
 
												- 多模型号 
												 
												
 
												- 高速 
												 
												
 
												- 宽带特性 
												 
												
 
												- 低偏置电压 
												 
												
 
												- 增强型光纤  
 
											 
											典型应用
											
											Thorlabs 
											的FDSP系列带尾纤光电二极管是高速带尾纤硅PIN光电二极管,设计用于可见到近红外范围的光探测。这些光电二极管具有在低偏置电压下的宽带特性,是光通信、高速光度测定和监测等应用的理想选择。FDSP系列的外壳为不锈钢套管,用来实现光纤到光电二极管的主动耦合。光纤用一个900微米的松套管外保护和橡胶护套进行强化,以便于减少光纤的弯曲应力。  
											 
											提供两种型号的单模光纤和一种型号的多模光纤: 
											
												- FDSP780 
												Nufern的780-HP单模光纤,780-970纳米,芯径5微米,数值孔径0.13 
												 
												
 
												- FDSP660 
												Nufern的630-HP,单模光纤,610-770纳米,芯径4微米,数值孔径0.13 
												 
												
 
												- FDSP625 
												梯度折射率多模光纤,320-1000纳米,芯径62.5微米,数值孔径0.27 
												 
												
 
											 
											
											单模光纤的型号设计用于低背反射,同时单模光纤也能抑制模式干扰(也称为MPI-多路径干扰),是基于光纤的干涉仪的信号探测中的基本组件。 
											
											根据需要,可提供带工业标准光纤接头的连接。请注意,这些光电二极管并没有校准。我们同样提供未安装的校准的光电二极管。  | 
										 
									 
									 | 
								 
							 
						 
						
							
								
									
									
									
									规格
									
										
											
												| 
												Item # | 
												
												FDSP625 | 
												
												FDSP660 | 
												
												FDSP780 | 
											 
										
										
											| 
											Fiber Specs | 
										 
										
											| 
											Wavelength 
											Range | 
											320 – 1000 nm | 
											610 - 770 nm | 
											780 - 970 nm | 
										 
										
											| 
											Fiber | 
											Graded-Index, 
											Multimode | 
											Nufern 630-HP, 
											Single Mode | 
											Nufern 780-HP, 
											Single Mode | 
										 
										
											| 
											Core 
											Diameter | 
											62.5 μm | 
											4 μm | 
											5 μm | 
										 
										
											| 
											Numerical 
											Aperture NA | 
											0.27 | 
											
											0.13 | 
										 
										
											| 
											Back 
											Reflections | 
											n.a. | 
											
											< -40 
											dB | 
										 
										
											| 
											Detector Specs | 
										 
										
											| 
											Detector 
											Type | 
											
											Silicon/PIN | 
										 
										
											| 
											Active Area | 
											
											Ø0.8 
											mm | 
										 
										
											| 
											Peak 
											Responsivity | 
											
											0.58 
											A/W @ 800 nm | 
										 
										
											| 
											Dark 
											Current  † | 
											
											0.01 
											nA Typical, 0.5 nA Max | 
										 
										
											| 
											Terminal 
											Capacitance  
											† | 
											
											3 pF | 
										 
										
											| 
											NEP  
											† | 
											
											3.1 x 
											10-15 W/vHz | 
										 
										
											| 
											Optical 
											Input Power, Max | 
											
											50 mW | 
										 
										
											| 
											Reverse 
											Voltage, Max | 
											
											20 V | 
										 
										
											| 
											Forward 
											Current, Max | 
											
											10 mA | 
										 
										
											| 
											Operating 
											Temperature | 
											
											5 to 
											70 °C | 
										 
										
											| 
											Storage 
											Temperature | 
											
											-40 
											to 85 °C | 
										 
										
											| 
											†)  
											10 伏反向偏置电压 | 
										 
									 
									  
									
									 | 
								 
							 
						 
						
						
							  
						
						
							
								
								
								
									
										| 
										FC PC C  
										
										
										thorlabs  
										
										
										光探测器  
										
										
										光电二极管  
										
										
										光电二极管光功率探测器  
										
										
										激光二极管   
										 
										 | 
									 
								 
								 
						 
					 
				 
				 | 
			 
		 
		 
 
		 | 
	 
 
						 | 
						
						  | 
						
						  |