Thorlabs FDSP780 尾纤式光电二极管
780-970 nm 高速硅PIN光电二极管，单模光纤耦合
Thorlabs FDSP780 光纤尾纤耦合硅PIN光电二极管
高速、低暗电流、780-970 nm 单模光纤耦合设计
Thorlabs FDSP780 是一款高性能的尾纤式硅PIN光电二极管，专为780 nm至970 nm波长范围优化。该探测器采用Nufern 780-HP单模光纤（5 µm芯径，NA 0.13），通过主动对准确保了卓越的光纤耦合效率、灵敏度和长期稳定性。其700 ps的快速上升/下降时间和极低的3 pF终端电容，使其成为高速光通信、量子光学（如铷原子跃迁监测）及精密光度测量的理想选择。
FDSP系列光电二极管具备低暗电流（典型值0.01 nA）和低背反射设计，在施加反向偏置电压时性能更优，能够有效降低噪声并提高信噪比。
同系列型号对比
| 型号 | 波长范围 | 光纤类型 | 芯径 | NA |
|---|---|---|---|---|
| FDSP625 | 320 – 1000 nm | 渐变折射率多模 | 62.5 µm | 0.27 |
| FDSP660 | 610 – 770 nm | Nufern 630-HP 单模 | 4 µm | 0.13 |
| FDSP780 | 780 – 970 nm | Nufern 780-HP 单模 | 5 µm | 0.13 |
技术参数详解
- 上升/下降时间 (700 ps)：决定了探测器响应快速变化光信号的能力，适用于高速脉冲检测。
- 噪声等效功率 (NEP, 3.1×10⁻¹⁵ W/Hz¹/²)：表征探测器能够检测到的最小光功率，值越低灵敏度越高。
- 暗电流 (0.01 nA Typ.)：无光照时的漏电流，低暗电流有助于在微弱光信号检测中提高信噪比。
- 终端电容 (3 pF)：影响探测器的带宽和响应速度，低电容配合跨阻放大器可实现更高带宽。
详情介绍与安装使用
FDSP780 出厂前已进行严格的光学对准与测试。在系统集成时，建议将其尾纤与系统光纤通过标准光纤连接器对接。为获得最佳电气性能，推荐将探测器引脚插入 Thorlabs STO46S 或 STO46P 光电二极管插座中，这些插座提供了优化的偏置电压输入和BNC/SMA信号输出接口，方便与示波器或数据采集卡连接。
核心规格参数
| 参数 | 规格 |
|---|---|
| 探测器类型 | Silicon / PIN |
| 上升/下降时间 | 700 ps (Typical) |
| 噪声等效功率 (NEP) | 3.1 × 10⁻¹⁵ W/Hz¹/² |
| 暗电流 | 0.01 nA Typ. / 0.5 nA Max |
| 终端电容 | 3 pF |
| 波长范围 | 780 – 970 nm |
| 光纤类型 | Nufern 780-HP, Single Mode |
| 纤芯直径 | 5 µm |
| 数值孔径 (NA) | 0.13 |
| 兼容插座 | STO46S, STO46P |
核心特点
- 高速硅PIN光电二极管，具备700 ps快速上升/下降时间
- 专为780 – 970 nm波长范围优化，完美适配铷原子等量子光学应用
- 采用Nufern 780-HP单模光纤，5 µm芯径，NA 0.13，确保高效耦合
- 主动对准确保最佳耦合效率、灵敏度和长期机械稳定性
- 极低暗电流（典型值0.01 nA）和低终端电容（3 pF），提升信噪比
- 低背反射设计，减少光反馈干扰，提高信号稳定性
- 兼容STO46S和STO46P光电二极管插座，便于系统集成
同系列对比
| 参数 | FDSP625 | FDSP660 | FDSP780 ★ |
|---|---|---|---|
| 波长范围 | 320 – 1000 nm | 610 – 770 nm | 780 – 970 nm |
| 光纤类型 | 渐变折射率多模光纤 | Nufern 630-HP 单模光纤 | Nufern 780-HP 单模光纤 |
| 纤芯直径 | 62.5 μm | 4 μm | 5 μm |
| 数值孔径 (NA) | 0.27 | 0.13 | 0.13 |
| 探测器类型 | 硅 PIN 光电二极管 | 硅 PIN 光电二极管 | 硅 PIN 光电二极管 |
| 有源区直径 | Ø0.8 mm | Ø0.8 mm | Ø0.8 mm |
| 峰值响应度 | 0.58 A/W @ 800 nm | 0.58 A/W @ 800 nm | 0.58 A/W @ 800 nm |
| 暗电流（典型值） | 0.01 nA | 0.01 nA | 0.01 nA |
| 终端电容 | 3 pF | 3 pF | 3 pF |
| 最大光输入功率 | 50 mW | 50 mW | 50 mW |
| 光纤接头 | FC/PC | FC/PC | FC/PC |
技术参数详解
工作原理：FDSP780 尾纤式光电二极管采用硅PIN光电二极管芯片，通过主动对准工艺与光纤耦合。当光子入射到PN结的耗尽层时，产生电子-空穴对，在外加反向偏压作用下形成光电流，实现光信号到电信号的转换。
光纤耦合设计：产品采用主动对准（Active Alignment）工艺，将光纤端面精确对准光电二极管有源区中心，确保最佳耦合效率和长期稳定性。光纤使用加固护套，提高机械强度和使用寿命。
电学特性：在反向偏压下工作，具有低暗电流、低终端电容的特点。随着反向偏压的增加，耗尽层变宽，终端电容减小，响应速度提升，适合高速信号检测应用。
光谱响应：硅基光电二极管的光谱响应范围覆盖紫外至近红外波段，峰值响应波长约800nm。不同光纤类型和芯径的选择可优化特定波长范围内的耦合效率和灵敏度。
详情介绍
产品概述：Thorlabs FDSP780 尾纤式光电二极管将高速硅PIN光电二极管、耦合透镜和光纤集成在一个紧凑的封装中，为用户提供即用型光纤耦合光探测解决方案。产品无需用户自行对准，可直接接入光纤系统，显著简化实验搭建和系统集成。
安装与使用：产品采用标准FC/PC光纤接头，可直接连接到各类光纤系统中。光电二极管为两端子器件，阳极和阴极分别引出，用户可根据需要配置为光伏模式（零偏置）或光电导模式（反向偏置）。推荐使用适当的反向偏置电压以获得最佳高速性能。
注意事项：
- 请确保输入光功率不超过最大额定值，避免造成永久性损伤
- 光纤弯曲半径不宜过小，避免弯曲损耗和光纤断裂
- 焊接时请注意防静电保护，避免ESD损伤
- 长期存放应在干燥、无尘环境中，光纤端面应加盖保护帽
应用领域
- 光通信与高速光纤传感网络
- 量子光学、冷原子物理与激光冷却（如780nm铷原子系统）
- 高速光度测量与精密光学监控
- 激光功率稳定与反馈控制回路
- 生物光子学与医疗光学成像系统
常见问题 (FAQ)
Q: FDSP780 需要配合什么跨阻放大器或插座使用？
A: 推荐配合Thorlabs的STO46S或STO46P光电二极管插座使用。这些插座提供了优化的偏置电压引脚和标准的BNC/SMA信号输出，方便与外部跨阻放大器或示波器连接，以获得最佳的高频响应。
Q: 该光电二极管的尾纤类型是什么？能否用于多模光纤系统？
A: FDSP780 采用 Nufern 780-HP 单模光纤（5 µm芯径，NA 0.13）。虽然它可以接收多模光纤的光，但由于其单模纤芯极小，耦合效率会大幅降低。建议输入端也使用单模光纤以最大化性能。
Q: 如何最大化系统的耦合效率？
A: 确保输入光纤的模场直径与FDSP780的接收光纤（5 µm单模）匹配。使用合适的准直器和聚焦透镜，并确保光束的数值孔径（NA）不超过0.13。Thorlabs在出厂时已通过主动对准确保了探测器端的最佳耦合。
Q: FDSP780 是否需要施加反向偏置电压？
A: 是的，施加适当的反向偏置电压（通常通过兼容的插座提供）可以扩展耗尽区，降低结电容，从而进一步提升响应速度并改善高频性能。具体偏置电压范围请参考产品数据手册。
免责声明：本页面提供的产品规格和特性仅供参考，Thorlabs保留在不另行通知的情况下更改产品设计和规格的权利。实际性能可能因操作条件、系统集成和环境因素而异。如需获取最新、最详细的技术数据，请参考Thorlabs官方最新数据手册或联系技术支持。
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