PDB415A-AC - Балансный фотодетектор, трансимпедансный усилитель, постоянный коэффициент усиления, диапазон рабочих частот: до 100 МГц, Si фотодиоды, связанные по переменному току выходы, Thorlabs

Описание

Балансный фотодетектор PDB415A-AC представляет собой усиленный дифференциальный детектор на основе кремниевых PIN‑фотодиодов, предназначенный для измерения оптических сигналов в диапазоне 320–1000 нм. Он реализует балансную схему приёма, в которой два фотодиода подключены к высокоскоростному трансимпедансному усилителю, а выходной сигнал соответствует разности оптических мощностей на двух входах. Версия AC обеспечивает переменную (AC‑связанную) схему на основном выходе, блокируя постоянную составляющую и выделяя модулированный компонент сигнала. Такая конструкция позволяет эффективно подавлять общий шум, связанный с фоном, дрейфом источника и механическими колебаниями.

PDB415A-AC рассчитан на полосу пропускания DC/AC‑выхода до 100 МГц (при AC‑связи – примерно от сотен герц до 100 МГц), что делает его подходящим для высокочастотных измерений, гетеродинных экспериментов и работы с модулированными лазерными сигналами. Высокое значение коэффициента подавления общих помех (CMRR > 25 дБ) обеспечивает эффективное уменьшение шума, одинакового для обоих входов. Балансная архитектура особенно полезна при использовании детектора совместно с чоппером, лок‑ин усилителями и другими методами синхронного детектирования, где важно выделить слабый сигнал на фоне значительного постоянного или низкочастотного шума.

Характеристики

PDB415A-AC использует пару Si PIN фотодиодов с активным диаметром около 0.8 мм, работающих в диапазоне длин волн 320–1000 нм. Максимальная типичная чувствительность фотодиодов достигает примерно 0.53 А/Вт, что в сочетании с трансимпедансным усилителем даёт коэффициент усиления около 50×10³ В/А. Эквивалентная мощность шума NEP находится на уровне порядка 10–12 пВт/√Гц, что обеспечивает высокую чувствительность при измерении малых сигналов. Полоса пропускания основного RF‑выхода составляет DC – 100 МГц, а для AC‑варианта нижняя граничная частота переменной составляющей обычно находится в районе 100 Гц. Мониторный выход имеет меньшую полосу (до ~1 МГц) и используется для контроля уровня сигнала.

Оптические входы детектора выполнены с адаптерами под FC/PC или FC/APC, что позволяет подключать волоконные линии или внешние коллиматоры. Корпус детектора имеет компактные размеры порядка 85 x 80 x 30 мм и снабжён крепёжными отверстиями для установки на оптических платформах. Питание осуществляется от внешнего источника ±12 В с током порядка 250 мА, обычно поставляемого в комплекте. Балансная схема чувствительна к равенству оптических путей: для оптимального подавления шумов важно обеспечить одинаковый уровень и спектральный состав сигнала на обоих входах. Версия PDB415A-AC специально ориентирована на AC‑связь RF‑выхода, блокирующую постоянную составляющую и улучшающую работу с модулированными сигналами и лок‑ин усилителями.

Отрасли применения

Балансный фотодетектор PDB415A-AC широко используется в системах интерферометрии и гетеродинной оптической диагностики, где требуется подавление общих шумов и выделение небольших изменений сигнала. Он применим для измерения биений лазерных источников, регистрации сигналов в системах волоконной связи, а также для анализа фазовых и амплитудных модуляций. Благодаря широкому диапазону частот детектор востребован в установках по исследованию высокочастотных модуляций, шумовых характеристик лазеров и других быстропротекающих процессов.

В научных и промышленных измерительных комплексах PDB415A-AC используется при работе с чопперами и лок‑ин усилителями для выделения слабого сигнала на фоне значительного фона. Он подходит для задач стабилизации лазерной мощности, измерения малых вариаций отражения или прохождения, а также для контроля балансных сигналов в метрологических системах. Балансная архитектура и AC‑связь делают его удобным инструментом в исследованиях квантовых шумов, спектроскопии с фазовой модуляцией и других экспериментах, где критично эффективное подавление общих помех.