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砷化铟镓 VS 锗红外探测器

Marketing MKS光学与运动控制 2022-08-25

砷化铟镓(InGaAs)和锗(Ge)光电二极管探测器通常用于测量近红外范围内的光功率。Newport 提供多种 NIST 可追溯 InGaAs 和 Ge 探测器(请查阅低功率经校准的光电二极管传感器 918D 系列 818 系列)。这些探测器的参数规格极其接近,仅某些关键部分存在差异:例如,并联电阻和芯片电容。但是这些差异会导致极大的性能和价格差异。


分流电阻


分流电阻的理想值是无限大,但是每个光电二极管的分流电阻都为有限值,从而导致 Johnson 噪声。Johnson 噪声的大小与电荷载流子中的随机热波动有关,与分流电阻值成反比。因此,为了最小化噪声,分流阻值越大越好。 对于这一点,锗和砷化铟镓之间有区别。InGaAs 探测器的分流电阻约为 10 MΩ,而 Ge 探测器的分流电阻在 kΩ 量级,几个数量级的差异。


因此 Ge 探测器的热感应噪声(Johnson 噪声)比 InGaAs 探测器高得多。值得注意的是,我们 Newport 使用特殊高分流电阻的 Ge 光电二极管,其电阻值是标准 Ge 二极管的两倍。


探测器的有效面积越大越好?


一些厂家宣传其锗探测器的有效面积很大。但是用户需要注意,较大的有效面积将导致较大的暗电流以及较低的分流电阻。分流电阻越小,热噪(Johnson 噪声)越大。暗电流的增加会导致更高的散粒噪声。Ge 的暗电流比 InGaAs 高得多,较大的有效面积可能会引入较高的噪声电流 。
Newport 的 Ge 检测器有效区域直径为 3 mm。在其他所有条件相同的情况下,与 5 mm二极管相比,3 mm 二极管的分流电阻值可提高 3 倍,暗电流可降低 3 倍。


918D 系列 InGaAs 和 Ge 探测器规格参数对比表


备注

1. 适用于整个光谱响应范围,带衰减器的最大值适用于 OD3。对于 OD2,列表值将降低 10 倍,对于OD1,列表值将降低 100 倍

2. 15 ns 脉冲宽度,带衰减器的最大值适用于 OD3。对于 OD2,列表值将降低 10 倍。对于 OD1,列表值将降低 100 倍。

3.   均匀性说明仅适用于探测器

4.   校准不确定度随 NIST 标准不确定度内容的变化而变化。




近期活动

  • 2019年10月23日 - 10月26日 北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2019) | 北京 国家会议中心 | 展位号:6B024

  • 2019年11月13日 - 11月15日 2019“中国光谷”国际光电子博览会暨论坛 | 武汉 中国光谷科技会展中心 | 展位号:2A16



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