OSI Optoelectronics硅光电二极管技术指导
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一、硅光电二极管
1、通用光电二极管
产品介绍:
最广泛使用的硅光电二极管对400至1100nm敏感。它们有多种有效区域尺寸可供选择,从0.5毫米直径开始。至28毫米直径。提供多种封装类型、密封TO罐、BNC和塑料外壳。
(1)光电导器件
光电导探测器系列适用于高速和高灵敏度应用。光谱范围从350到1100nm,使这些光电二极管成为可见光和近红外应用的理想选择,包括脉冲激光源、LED或斩波光检测等交流应用。
为了实现高速,这些检测器应该是反向偏置的。例如,使用10V反向偏置可以实现10ns到250ns的典型响应时间。当施加反向偏压时,电容减小(如下图所示)直接对应于速度的增加。如规格表所示,反向偏压不应超过30伏。较高的偏置电压将对探测器造成永久性损坏。
由于反向偏压会产生额外的暗电流,因此器件中的噪声也会随着施加的偏压而增加。对于噪声较低的探测器,应考虑使用光伏系列。
(2)光伏器件
光伏探测器系列用于需要高灵敏度和中等响应速度的应用,蓝色增强系列在可见蓝色区域具有额外的灵敏度。光谱响应范围为350至1100nm,使常规光伏器件成为可见光和近红外应用的理想选择。对于350至550nm区域的额外灵敏度,蓝色增强器件更适合。
这些探测器具有高分流电阻和低噪声,并表现出长期稳定性。这些探测器的无偏操作在直流或低速应用中的宽温度变化下提供稳定性。对于高光水平(大于10mW/cm2),应考虑使用光电导系列检测器以获得更好的线性度。
这些检测器并非设计为反向偏置!稍有偏差即可获得响应时间的非常轻微的改进。施加超过几伏(>3V)的反向偏压将永久损坏探测器。如果需要更快的响应时间,应考虑光电导系列。
(3)蓝色增强型光电二极管
蓝色增强型探测器系列用于需要在可见蓝色区域具有高灵敏度和中等响应速度的应用。与常规光伏器件相比,这些检测器在350至550nm区域提供额外的灵敏度。对于可见光和近红外应用,即光谱响应范围从350到1100nm,可以考虑使用常规光伏器件。
这些探测器具有高分流电阻和低噪声,并表现出长期稳定性。这些探测器的无偏操作在直流或低速应用中的宽温度变化下提供稳定性。对于高光水平(大于10mW/cm2),应考虑使用光电导系列检测器以获得更好的线性度。
(4)背照式SMT光电二极管
BI-SMT产品系列是单通道背照式光电二极管,专门设计用于最大限度地减少设备边缘的“死区”。每个设备都设计在一个尺寸与芯片本身非常相似的封装上。这种设计允许多个探测器以平铺形式排列,并易于耦合到闪烁体。
2、高速硅光电二极管
产品介绍:
这些探测器是在800nm波段优化的小型有源区域探测器,具有快速上升时间,适用于高带宽应用(高达1.25GHz)。可用平视窗或微透镜窗TO18即可。
(1)100Mbps至622Mbps光电二极管
OSIOptoelectronics的大有源区域和高速硅探测器系列旨在可靠地支持短程数据通信应用。在3.3V偏置下,它们都表现出低暗电流和低电容。基本单元采用3针TO-46封装,带有微型镜头盖或AR涂层平面窗口。标准光纤插座(FC、ST、SC和SMA)允许将OSIOptoelectronics
的快速硅光电二极管轻松集成到系统中。
(2)1.25Gbps光电二极管
OSIOptoelectronics的大有源区域和高速硅PIN光电二极管系列拥有针对850nm短程光数据通信应用优化的大传感区域。光电探测器在3.3V时表现出高响应度、宽带宽、低暗电流和低电容。
光电二极管可用于所有850nm收发器和高达1.25Gbps的GBIC应用,例如千兆以太网和光纤通道。该芯片采用3引脚TO-46封装隔离,可选择微透镜盖或AR涂层平面窗口。它们还提供标准光纤插座,例如FC、ST、SC和SMA。
3、紫外线增强型光电二极管
产品介绍:
这些探测器通常在200到1100nm之间敏感,通常采用石英或紫外线透射玻璃窗封装。它们表现出低暗电流,并且可以反向偏置以实现更低的电容和更快的上升时间性能。
(1)反转层光电二极管
OSIOptoelectronics提供两个不同系列的紫外线增强型硅光电二极管。反转通道系列和平面扩散系列。这两个系列的设备都是专门为电磁光谱紫外区的低噪声检测而设计的。
反转层结构UV增强型光电二极管具有100%的内部量子效率,非常适合低强度光测量。它们具有高分流电阻、低噪声和高击穿电压。施加5至10伏的反向偏压可提高整个表面的响应均匀性和量子效率。与扩散器件相比,反转层器件的光电流非线性设置在较低的光电流下。在
700nm以下,它们的响应度随温度变化不大。
(2)平面扩散光电二极管
OSIOptoelectronics提供两个不同系列的紫外线增强型硅光电二极管。反转通道系列和平面扩散系列。这两个系列的设备都是专门为电磁光谱紫外区的低噪声检测而设计的。
平面扩散结构(UV-D系列)UV增强型光电二极管与反型层器件相比具有显着优势,例如更低的电容和更快的响应时间。与反型层器件相比,这些器件在更高的光输入功率下表现出光电流线性。它们在长时间暴露于紫外线下时提供更好的稳定性。
(3)平面扩散红外抑制光电二极管
OSIOptoelectronics提供两个不同系列的紫外线增强型硅光电二极管。反转通道系列和平面扩散系列。这两个系列的设备都是专门为电磁光谱紫外区的低噪声检测而设计的。
平面扩散结构(UV-E系列)UV增强型光电二极管与反型层器件相比具有显着优势,例如更低的电容和更快的响应时间。与反型层器件相比,这些器件在更高的光输入功率下表现出光电流线性。它们在长时间暴露于紫外线下时提供更好的稳定性。
4、X射线和辐射探测器
产品介绍:
这些硅光电二极管专为X射线区域的额外灵敏度而设计,无需使用闪烁体晶体或屏幕。灵敏度范围从200nm到0.07nm(6eV到17.6keV)或17.6keV及以上。通常可提供可拆卸窗口,并且可以与真空兼容。
(1)软X射线、远紫外增强型光电二极管
OSIOptoelectronics的1990年R&D100获奖X-UV检测器系列是一种独特的硅光电二极管,旨在提高电磁光谱X射线区域的灵敏度,而无需使用任何闪烁体晶体或屏幕。在200nm至0.07nm(6eV至17,600eV)的宽灵敏度范围内,每3.63eV的入射能量产生一对电子-空穴对,这对
应于Eph/3.63eV预测的极高稳定量子效率(见图以下)。对于高于17.6keV的辐射能量的测量,请参阅“完全耗尽的高速和高能辐射探测器”部分。
(2)完全耗尽的光电二极管
这些大有源面积高速检测器可以完全耗尽,以实现尽可能低的结电容以实现快速响应时间。它们可以在更高的反向电压下运行,达到最大允许值,以实现更快的纳秒响应时间。此时的高反向偏压增加了结上的有效电场,因此增加了耗尽区的电荷收集时间。请注意,这是
在不牺牲高响应度和活动区域的情况下实现的。
(3)多通道X射线探测器
该系列由16个元件阵列组成:各个元件组合在一起并安装在PCB上。对于X射线或伽马射线应用,这些多通道探测器提供闪烁体安装选项:BGO、CdWO4或CsI(TI)。BGO(锗酸铋)是一种理想的吸收剂:它在高能检测应用中被广泛接受。CdWO4(钨酸镉)具有足够高的光输出
,有助于改善光谱分析结果。CsI(碘化铯)是另一种高能量吸收剂,可提供足够的抗机械冲击和热应力的能力。当耦合到闪烁体时,这些硅阵列通过散射效应将任何中等或高辐射能量映射到可见光谱。此外,他们专门设计的PCB允许端到端连接。在需要更大规模组装的
情况下可以部署多个阵列。
5、光电二极管列阵
产品介绍:
具有不同尺寸和间距的有源区域的线性或二维阵列,以适应各种应用。提供LCC、DIP芯片载体、PCB、陶瓷或单片可焊接裸芯片。
(1)多元件光电二极管阵列
多通道阵列光电探测器由多个彼此相邻放置的单个元件光电二极管组成,形成一维传感区域公共阴极基板。他们可以同时测量移动光束或许多波长的光束。它们具有低电串扰和相邻元件之间的超高均匀性,可实现非常高精度的测量。
当需要大量检测器时,阵列提供了一种低成本的替代方案。检测器针对紫外、可见光或近红外范围进行了优化。然后可以在光电导模式(反向偏置)下运行以减少响应时间,或者在光伏模式(无偏置)下运行以用于低漂移应用。
(2)二维光电二极管阵列
PIN-4X4D是一个4x4阵列的超蓝增强型光电探测器。我们的专有设计在所有16个元素之间提供了几乎完全的隔离。标准LCC封装可轻松集成到您的表面贴装应用中。许多应用包括比率和散射测量,以及位置传感。如需定制封装、特殊电光要求或以裸片形式订购这些部件,
请联系我们的应用组。
6、Nd-YAG优化光电二极管
产品介绍:
YAG系列光电探测器针对1060nm的高响应、YAG激光波长和低电容进行了优化,可实现高速运行和低噪声。这些探测器可用于感测低光强度,例如用于测距应用的YAG激光束照射的物体反射的光。SPOT系列象限探测器非常适合瞄准和指向应用。这些都是NonP设备。这些探测
器可用于光伏模式,用于需要低噪声的低速应用,或用于光电导模式,应用反向偏压,用于高速应用。
7、雪崩光电二极管
产品介绍:
硅雪崩光电二极管利用内部乘法来实现因碰撞电离而产生的增益。结果是优化的高响应度设备系列,表现出出色的灵敏度。OSIOptoelectronics提供多种尺寸的探测器,可用于光纤应用的平面窗口或球透镜。
8、光电二极管放大器混合器
产品介绍:
这些探测器与前置放大器集成在同一个封装内。它们产生与入射光强度成比例的电压输出。各种增益和带宽由客户选择的外部反馈组件决定。
(1)PHOTOP系列
Photop™系列在同一封装中结合了光电二极管和运算放大器。Photop™通用检测器的光谱范围为350nm至1100nm或200nm至1100nm。它们具有集成封装,可确保在各种操作条件下实现低噪声输出。这些运算放大器由OSIOptoelectronics工程师专门选择,以兼容我们的光电二
极管。
其中许多特定参数是低噪声。低漂移和支持由外部反馈组件确定的各种增益和带宽的能力。对于低速、低漂移应用的无偏配置或偏压以获得更快的响应时间,都可以从DC电平到几MHz运行。LN系列Photops将与OV偏置一起使用。
(2)1.25Gbps光电二极管放大器混合器
FCI-H125G-10:低噪声、高带宽光电探测器和跨阻放大器,专为短波长(850nm)高速光纤数据通信而设计。该混合器包含一个直径为250µm的大传感区域、高灵敏度硅光电探测器。它还包括一个高增益跨阻放大器,该放大器产生一个差分输出电压,用于锁存到用于千兆以
太网和光纤通道应用的电光接收器和收发器的后置放大器,通过多模光纤传输速率高达1.25Gbps。光电探测器将光转换为电信号,同时输出电压随着光的输入/输出而增加。这是通过单个+3.3V至+5V正电源实现的。
(3)BPX65-100
BPX65-100接收器包含一个与NE5212(Signetics)跨阻放大器耦合的BPX-65超高速光电二极管。标准产品包括ST和SMA连接器版本。
9、光电二极管滤波器组件
产品介绍:
滤光片为定制硅光电二极管的光谱响应提供了一种低成本且有效的解决方案。光度检测器和辐射检测器通常是通过使用集成滤光片来设计的。
(1)检测滤光片组合系列
探测器-滤光片组合系列包含一个滤光片和一个光电二极管,以实现定制的光谱响应。OSIOptoelectronics提供多种标准和定制组合。根据要求,所有检测器-过滤器组合都可以提供NIST可追溯校准数据,以安培/瓦特、安培/流明、安培/勒克斯或安培/英尺烛光指定。在
许多可能的定制组合中,以下是一些可作为标准部件提供的检测器-过滤器组合。
PIN-10AP-是一个1cm2有效面积、BNC封装检测器-过滤器组合,可复制最常用光学辅助设备的响应;人眼。眼睛感知亮度和颜色,响应随波长而变化。该响应曲线通常称为CIE曲线。AP滤光片将CIE曲线精确匹配到面积的4%以内。
PIN-555AP-具有与PIN10-AP相同的光学特性,在同一封装中具有额外的运算放大器。封装和运算放大器组合与UDT-555D探测器-放大器组合(PhotopsTM)相同。
PIN-005E-550F-使用具有550nm峰值透射率的低成本宽带通滤波器来模拟光度应用的CIE曲线。通带与CIE曲线相似,但光谱响应曲线的实际斜率却大不相同。该设备还可用于阻挡700nm及以上光谱范围的近红外部分。
PIN-005D-254F-是一个6mm2有效面积、紫外增强型光电二极管-滤光片组合,它使用峰值为254nm的窄带通滤光片。
(2)眼睛反应检测器
E系列光电二极管是带有高质量色彩校正滤光片的蓝色增强探测器。产生的光谱响应近似于人眼的光谱响应。
除了列出的E系列光电二极管外,OSIOptoelectronics还可以为该目录中的其他光电二极管提供各种滤光片
10、可焊芯片光电二极管
产品介绍:
一种低成本方法,适用于需要大有源面积光电探测器或探测器被认为是“一次性”的应用。提供焊接引线或作为独立裸片。灵敏度范围从400nm到1100nm。
(1)光电导可焊芯片
可焊接光电二极管芯片系列为需要大有源面积光电探测器的应用提供了一种低成本的方法,该光电探测器具有或不具有飞线,以便于组装和/或探测器被认为是“一次性”的情况。它们具有低电容、中等暗电流、宽动态范围和高开路电压。这些探测器有两条3"长的引线,
分别焊接到正面(阳极)和背面(阴极)。光电导可焊系列(SXXCL)用于低电容和快速响应应用。
(2)光伏可焊芯片
可焊接光电二极管芯片系列为需要大有源面积光电探测器的应用提供了一种低成本的方法,该光电探测器具有或不具有飞线,以便于组装和/或探测器被认为是“一次性”的情况。它们具有低电容、中等暗电流、宽动态范围和高开路电压。这些探测器配有两条3英寸长的
引线,分别焊接到正面(阳极)和背面(阴极)。光伏可焊接系列(SXXVL)用于低噪声应用。
11、位置感应探测器
产品介绍:
以下是专为位置传感应用而设计的产品。分段和横向效应PSD可用于1维或2维活动区域。有多种有效区域尺寸和封装可供选择,以适应广泛的应用。分段检测器通常用于光束归零应用,而横向效应PSD最适合测量宽横向位移。
(1)分段光电二极管
SPOT系列是普通基板光电探测器,分为两(2)或四(4)个独立的有源区域。它们可在相邻元件之间具有0.005"或0.004"明确定义的间隙,从而在元件之间产生高响应均匀性。SPOT系列非常适合非常精确的调零或定心应用。当光斑直径大于细胞间距时,可以获得位置信息。
(2)和差放大器模块
QD7-0-SD或QD50-0-SD是带有相关电路的象限光电二极管阵列,可提供两个差分信号和一个和信号。两个差信号是由相对的光电二极管象限元件对感测的光的相对强度差的电压模拟。此外,所有4个象限元素的放大总和作为总和信号提供。这使得QD7-0-SD或QD50-0-SD成为
光束归零和定位应用的理想选择。非常精确的光束对准是可能的,该电路也可用于目标获取和对准。
(3)DuoLateralPSDs
超级线性位置传感器采用最先进的双横向技术,可提供与活动区域上光点质心距中心的位移成比例的连续模拟输出。作为连续位置传感器,这些探测器是无与伦比的。在64%的感应区域内提供99%的位置精度。这些精度是通过双横向技术实现的,制造具有两个单独的电阻
层的探测器,一个位于芯片的顶部,另一个位于芯片的底部。使用这些传感器可以获得一维或二维位置测量。
(4)Tetra横向PSD
四边形位置传感探测器制造有一个单一的电阻层,用于一维和二维测量。它们具有用于一维位置感测的共阳极和两个阴极或用于二维位置感测的四个阴极。
这些探测器最适合用于需要在宽空间范围内进行测量的应用。它们在超过64%的感应区域内提供高响应均匀性、低暗电流和良好的位置线性度。
12、塑料封装探测器
产品介绍:
OSIOptoelectronics提供一系列高质量和可靠的塑料封装光电二极管。它们提供各种形状和尺寸的光电探测器和封装,包括行业标准T1和T13/4、BPW34、平面和透镜侧观察器以及表面贴装系列。
(1)塑封系列
OSIOptoelectronics提供一系列高品质和可靠性的塑料封装光电二极管。这些模制器件可提供各种形状和尺寸的光电探测器和封装,包括行业标准T1和T13/4、平面和透镜侧观察器以及表面贴装版本(SOT-23)。它们非常适合在恶劣环境中安装在PCB和手持设备上。
(2)双发射器系列
双LED系列包括一个660nm(红色)LED和一个配套的IRLED,例如880/895、905或940nm。它们广泛用于比率测量,例如医学分析和监测设备。它们还可用于需要低成本双波长光源的应用。有两种类型的引脚配置可供选择:1.)三个引线,一个公共阳极或阴极,或2.)两个引
线并联背对背连接。它们有两种包装。透明的引线框架模制侧面外观和无铅陶瓷基板。匹配光电探测器的响应针对660nm和近红外波长的最大响应度进行了优化。它们表现出低电容和低暗电流,并在与双发射器相同的两种封装中提供三种不同的有源区域尺寸:透明引线框
架模制侧面外观和无引线陶瓷基板。
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