Photorécepteur en silicium noir

Choisissez le LCA-S-400K-BSI pour les signaux faibles dans une bande passante de 400 kHz, et le HCA-S-20M-BSI lorsqu’un temps de réponse de 18 ns ou une bande passante jusqu’à 20 MHz est requis. Le modèle LCA offre un gain de 1 × 10⁷ V/A et un NEP de 110 fW/√Hz, contre 1 × 10⁵ V/A et 3,3 pW/√Hz pour le modèle HCA. Le modèle HCA accepte jusqu’à 22 µW à 1010 nm tout en restant dans sa plage d’amplification linéaire spécifiée, alors que la limite du LCA est de 1,37 µW. Le choix doit donc d’abord se fonder sur la fréquence de modulation attendue, la puissance optique et le rapport signal/bruit requis. Le modèle LCA offre également une surface active plus grande de 2 × 2 mm lorsque la tolérance d’alignement optique est importante.

Oui, les deux modèles couvrent des longueurs d’onde de 200 à 1100 nm, ce qui permet d’utiliser un seul récepteur pour les mesures UV, visibles et dans le proche infrarouge. L’efficacité quantique est d’environ 90 % de 240 à 1000 nm, tandis que la sensibilité maximale indiquée est de 0,73 A/W à 1010 nm. La responsivité en ampères par watt varie toutefois avec la longueur d’onde ; une même puissance optique ne produira donc pas nécessairement le même photocourant sur toute la plage. Une calibration spécifique à la longueur d’onde doit donc être appliquée lors de la mesure de la puissance optique absolue ou de l’intensité spectrale. Cette plage spectrale étendue peut réduire la nécessité de changer de détecteur entre des bandes de longueurs d’onde adjacentes.

Les deux récepteurs nécessitent des charges de sortie différentes ; l’instrument connecté doit donc être configuré en fonction du modèle choisi. Bien que le LCA-S-400K-BSI présente une impédance de sortie de 50 Ω, il est conçu pour une charge à haute impédance d’au moins 100 kΩ et fournit, dans cette condition, une plage de sortie de −3 à +10 V. Le HCA-S-20M-BSI doit être terminé par 50 Ω et fournit ±1,5 V en fonctionnement linéaire, avec un maximum indiqué de ±2 V. Une terminaison incorrecte peut modifier l’amplitude délivrée et invalider les conditions de fonctionnement spécifiées. Un câble RF court et bien blindé peut aider à maîtriser les interférences électromagnétiques entre le récepteur et un oscilloscope, un convertisseur ou un amplificateur lock-in.

Les deux variantes utilisent une bride en espace libre filetée 1.035″-40 avec une bague de couplage filetée intérieurement de 30 mm de diamètre extérieur. Cette configuration accepte des lentilles, tubes, composants de système à cage et autres accessoires optiques filetés compatibles. Le LCA-S-400K-BSI peut utiliser les adaptateurs PRA-FC, PRA-FCA et PRA-FSMA, tandis qu’une conversion FC et FSMA en option est également disponible pour le HCA-S-20M-BSI. Son détecteur de 2 × 2 mm donne au modèle LCA une plus grande tolérance de positionnement du faisceau que la surface active de 1 × 1 mm du modèle HCA. Des trous taraudés M4 et UNC 8-32 permettent de monter l’un ou l’autre récepteur sur des supports optiques métriques ou impériaux standard.

La valeur de saturation optique définit le niveau d’entrée supérieur approximatif pour une amplification linéaire, tandis que la valeur absolue maximale correspond à un seuil d’endommagement et non à une plage de mesure exploitable. À 1010 nm, le LCA-S-400K-BSI présente une puissance de saturation linéaire de 1,37 µW et une entrée CW maximale absolue de 10 mW. Le HCA-S-20M-BSI reste linéaire jusqu’à 22 µW à 1010 nm, avec une valeur absolue maximale de 80 mW/mm². La limite du HCA est exprimée en densité de puissance optique ; il faut donc tenir compte de la surface du faisceau et de l’intensité locale, et pas seulement de la puissance totale. Une atténuation optique doit être prévue dès que le signal attendu peut approcher le niveau de saturation linéaire ou varier de manière imprévisible.

Le NEP est une densité spectrale de bruit rapportée à l’entrée et doit être évalué avec la bande passante de mesure effective. Le LCA-S-400K-BSI est spécifié à 110 fW/√Hz à 1010 nm et 10 kHz, tandis que le HCA-S-20M-BSI est spécifié à 3,3 pW/√Hz à 1010 nm et 1 MHz. En première approximation, le bruit d’entrée RMS évolue comme le NEP multiplié par la racine carrée de la bande passante de bruit équivalente, bien que le résultat réel dépende du filtrage et du spectre de bruit complet. Les deux valeurs sont mesurées à des fréquences différentes et ne doivent pas être interprétées comme le bruit total intégré sur toute la bande passante de chaque récepteur. Le choix du récepteur doit donc tenir compte de la bande passante de filtrage visée, de la fréquence de modulation, de la puissance du signal optique et du temps d’acquisition requis.

Les deux récepteurs nécessitent une alimentation régulée de ±15 V et sont spécifiés pour fonctionner entre ±14,5 et ±16,5 V. Les courants d’alimentation indiqués sont de ±40 mA pour le modèle LCA et de ±50 mA pour le modèle HCA, tandis qu’une capacité d’alimentation d’au moins ±150 mA est recommandée. Les valeurs de performance sont établies après un temps de chauffe de 20 minutes, 10 minutes étant indiquées comme durée minimale recommandée avant toute mesure. La plage de température de fonctionnement est de 0 à +60 °C, et la plage de stockage de −30 à +85 °C. La zone d’installation doit rester exempte de fumée, de poussière, d’huile, de graisse, d’humidité condensante et de contaminants similaires ; aucun refroidissement du détecteur n’est nécessaire en fonctionnement normal à température ambiante.