Thorlabs矽(gui)探(tan)測(ce)器(qi)產(chan)品(pin)矩陣及(ji)關(guan)鍵(jian)性(xing)能(neng)

　　壹、技術(shu)內核(he)
 

　　Thorlabs矽(gui)探(tan)測(ce)器(qi)以(yi)先進(jin)的(de)光(guang)電(dian)效應原理為(wei)核(he)心，通(tong)過(guo)優(you)化矽(gui)基(ji)材(cai)料的(de)摻雜(za)技術(shu)與器(qi)件(jian)結構設計(ji)，實現了(le)性(xing)能的(de)跨越(yue)式(shi)提(ti)升(sheng)。其核(he)心創(chuang)新(xin)在於(yu)采用(yong)高(gao)阻n型(xing)矽(gui)基(ji)材(cai)料，配合金(jin)屬(shu)微(wei)條(tiao)陣列結(jie)構，可達成1.4微(wei)米(mi)級的位(wei)置(zhi)分(fen)辨率，電(dian)荷收集(ji)速(su)度低(di)至(zhi)5納秒(miao)，同時能(neng)承(cheng)受每(mei)平方厘(li)米(mi)每(mei)秒(miao)1億次的高(gao)計(ji)數(shu)率。對(dui)於(yu)雪(xue)崩(beng)光電(dian)探(tan)測(ce)器(qi)(APD)系列，通(tong)過(guo)施(shi)加(jia)高(gao)反(fan)向偏(pian)壓形成強(qiang)電(dian)場(chang)，使入(ru)射(she)光子激發的電(dian)子空穴對(dui)發生碰(peng)撞電(dian)離，產(chan)生數(shu)百倍(bei)的(de)增益(yi)效應，倍增因子(M因子)最高可達100，顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)了弱(ruo)光探(tan)測(ce)能(neng)力。
 

　　材(cai)料創(chuang)新(xin)是(shi)其另(ling)壹大亮(liang)點。傳統(tong)矽(gui)材(cai)料的(de)響應波長(chang)局限(xian)於(yu)200-1100nm，而(er)Thorlabs通(tong)過(guo)鋅(Zn)、鎵(Ga)等元素的非(fei)本征摻雜(za)技術(shu)，將探(tan)測(ce)範圍(wei)拓(tuo)展(zhan)至(zhi)17.8微(wei)米(mi)的(de)長(chang)波紅外區(qu)域，為多光(guang)譜(pu)探(tan)測(ce)應用奠(dian)定(ding)了基(ji)礎。同時，集(ji)成低(di)噪(zao)聲跨阻放(fang)大器(qi)(TIA)和(he)射(she)頻放(fang)大器(qi)，有(you)效降低(di)了(le)信(xin)號傳輸過(guo)程中(zhong)的(de)噪(zao)聲幹(gan)擾(rao)，噪(zao)聲等(deng)效功率(NEP)低(di)至(zhi)2.5fW/√Hz，確保(bao)了(le)微弱(ruo)光信(xin)號的(de)精(jing)準(zhun)捕(bu)獲(huo)。
 

　　二、產(chan)品(pin)矩陣
 

　　Thorlabs構建(jian)了涵(han)蓋自(zi)由(you)空間(jian)型、光纖耦合型的(de)多(duo)元化矽(gui)探(tan)測(ce)器(qi)產(chan)品(pin)系列，滿(man)足(zu)不(bu)同應用場(chang)景的精(jing)準(zhun)需(xu)求：
 

　　雪崩(beng)光電(dian)探(tan)測(ce)器(qi)(APD)系列：包(bao)括(kuo)高-speed型(xing)APD210(帶寬(kuan)達1GHz)、溫度補(bu)償(chang)型APD130A2(18-28℃範圍(wei)內(nei)M因子穩定性≤±3%)和(he)可變增益(yi)型(xing)APD430A(M因子可在5-100間(jian)調節(jie))，波長(chang)覆(fu)蓋200-1000nm，適(shi)用於(yu)低(di)光(guang)功率級別的高(gao)精(jing)度探(tan)測(ce)。
 

　　帶(dai)放(fang)大光電(dian)探(tan)測(ce)器(qi)(PDA系列)：PDA100A2提(ti)供(gong)8種增益(yi)-帶(dai)寬組合(1.51kV/A@11MHz至4.75MV/A@3kHz)，PDA015A2的(de)脈(mai)沖(chong)響應僅1ns，PDF10A2的(de)NEP低(di)至(zhi)3.0fW/√Hz，全(quan)面覆(fu)蓋從低(di)頻(pin)到高頻的(de)探(tan)測(ce)需(xu)求。
 

　　光纖(xian)耦合型探(tan)測(ce)器(qi)(FPD系列)：如(ru)FPD310-FC-VIS具備1GHz帶(dai)寬和(he)<1ns上升(sheng)時間(jian)，支持(chi)FC/PC光纖(xian)輸入(ru)，專為快(kuai)速(su)激光(guang)脈(mai)沖(chong)探(tan)測(ce)和(he)外差信(xin)號提(ti)取(qu)設計(ji)，可便捷(jie)集(ji)成至(zhi)光(guang)纖通(tong)信(xin)系統(tong)。
 

　　所有(you)產(chan)品(pin)均采用(yong)標準(zhun)化(hua)機(ji)械(xie)設計(ji)，配備SM05內(nei)螺紋(wen)和(he)SM1外螺紋(wen)接(jie)口(kou)，以(yi)及(ji)8-32/M4通(tong)用螺(luo)孔，便於(yu)與(yu)透鏡套管(guan)、自(zi)動化(hua)設備的(de)快速(su)對(dui)接，提(ti)升(sheng)系統(tong)集成效率。
 

　　三、關(guan)鍵(jian)性(xing)能(neng)
 

　　Thorlabs矽(gui)探(tan)測(ce)器(qi)的(de)性能參數(shu)領先(xian)行業(ye)標準(zhun)：在(zai)光譜響應方面，覆(fu)蓋200-17800nm的(de)超寬範圍(wei)，其(qi)中(zhong)UV增強型(xing)產(chan)品(pin)可實現200-1000nm的(de)紫外-近紅外探(tan)測(ce)，滿(man)足特殊場(chang)景需求；帶寬(kuan)性能(neng)從DC到1GHz靈活(huo)配置(zhi)，可匹配從靜態(tai)光強監測(ce)到(dao)高速(su)光通(tong)信(xin)的(de)不(bu)同應用場(chang)景。
 

　　溫度穩(wen)定(ding)性是(shi)其突出(chu)優(you)勢(shi)，溫度補(bu)償(chang)型產(chan)品(pin)通(tong)過(guo)內(nei)置(zhi)熱敏(min)電(dian)阻實(shi)時調(tiao)節(jie)偏(pian)置(zhi)電(dian)壓，確保(bao)環(huan)境(jing)溫度變(bian)化(hua)時M因子波動控(kong)制在±3%以(yi)內，適(shi)用(yong)於(yu)嚴(yan)苛的工業環(huan)境(jing)和(he)戶(hu)外探(tan)測(ce)任(ren)務。此(ci)外，產(chan)品(pin)均配備通(tong)用±12V線(xian)性電(dian)源，支(zhi)持(chi)100-230VAC寬電(dian)壓輸入(ru)，具備良(liang)好的兼(jian)容(rong)性(xing)和(he)易用(yong)性。
 

　　四、行業(ye)應用
 

　　憑借著其性(xing)能(neng)，Thorlabs矽(gui)探(tan)測(ce)器(qi)已廣泛應用於(yu)多(duo)個關(guan)鍵(jian)領域(yu)：在(zai)光通(tong)信(xin)與(yu)信(xin)號處理中(zhong)，PDA100A2等(deng)可調增益(yi)探(tan)測(ce)器(qi)優(you)化了高速(su)信(xin)號傳輸質量(liang)；激光(guang)與(yu)光譜(pu)分(fen)析領域(yu)，APD系列的(de)高(gao)增益(yi)特性成為(wei)脈(mai)沖(chong)監測(ce)和(he)光譜(pu)采集(ji)的(de)理想(xiang)選擇。生物醫學(xue)成像中(zhong)，SiPM探(tan)測(ce)器(qi)的(de)高光子探(tan)測(ce)效率(PDE)提升(sheng)了熒(ying)光(guang)成像的信(xin)噪(zao)比，助力癌癥(zheng)早期(qi)診(zhen)斷；工業檢(jian)測(ce)方(fang)面，通(tong)過(guo)快(kuai)速(su)集成至(zhi)自(zi)動化(hua)設備，實(shi)現光(guang)伏組件(jian)隱(yin)裂等(deng)微米級缺陷(xian)的(de)精(jing)準(zhun)識(shi)別。
 

　　在前沿科學(xue)研(yan)究中(zhong)，其(qi)矽(gui)微條(tiao)探(tan)測(ce)器(qi)為(wei)大型強子對(dui)撞機(ji)(LHC)的(de)粒(li)子軌(gui)跡追蹤提(ti)供(gong)了關(guan)鍵(jian)支(zhi)撐(cheng)，而(er)空間(jian)探(tan)測(ce)領域(yu)，搭載(zai)的(de)Si-PIN探(tan)測(ce)器(qi)實(shi)時監(jian)測(ce)高(gao)能粒(li)子通(tong)量(liang)，保障航天(tian)員出(chu)艙(cang)安(an)全(quan)，充(chong)分(fen)彰顯(xian)了(le)其(qi)在(zai)技術(shu)領域(yu)的(de)核(he)心價(jia)值。