HBPR-100M-60K-IN-FST 是一款InGaAs-PIN 光电二极管平衡光电探测器，用于测量范围的微小差模光电流或微小光差分功率。具有 20 × 10³ V/A 和 60 × 10³ V/A 可切换增益， 1.035"-40 螺纹法兰，带已安装的内螺纹耦合环(外径 30 mm)，用于自由空间应用，兼容多种光学标准附件。
一、主要特点
带宽 直流(DC)– 100 MHz
共模抑制比(CMRR)典型 50 dB
InGaAs-PIN 探测器，有效直径 0.3 mm
光谱范围 800 – 1700 nm
极低 NEP，低至 3.7 pW/√Hz
跨阻增益可切换 20 × 10³ V/A、60 × 10³ V/A
最高 2 × 10 mW 平衡光功率的高动态输入范围
带宽 10 MHz、增益 1 × 10³ V/A 的快速监测输出
可切换低通滤波器，最大限度降低宽带噪声
自由空间输入 1.035"-40 螺纹
UNC 8-32 与 M4 螺孔，用于安装到带公制与英制螺纹的标准立柱
二、产品参数
| HBPR-100M-60K-IN-FST | |
|---|---|
| 增益 | |
| 互阻抗增益 | 20 × 10³ V/A（@ 第二级增益 ×4，50 Ω 负载） 60 × 10³ V/A（@ 第二级增益 ×12，50 Ω 负载） |
| 增益精度 | ±1 %（电学） |
| 转换增益 | 19 × 10³ V/W 典型（@ 第二级增益 ×4，1550 nm，50 Ω 负载） 57 × 10³ V/W 典型（@ 第二级增益 ×12，1550 nm，50 Ω 负载） |
| 共模抑制比（CMRR） | |
| 共模抑制比 | 50 dB 典型（f ≤ 100 MHz） |
| 频率响应 | |
| 下限截止频率 | DC / 10 Hz，可切换 |
| 上限截止频率（–3 dB） | 100 MHz / 20 MHz，可切换 |
| 时间响应 | |
| 上升/下降时间（10%–90%） | 3.4 ns 17.5 ns（@ 带宽设为 20 MHz） |
| 输入 | |
| 噪声等效功率（NEP） | 最小 3.7 pW/√Hz（@ 1550 nm） 4.3 pW/√Hz（@ 1550 nm，20 MHz） 7.1 pW/√Hz（@ 1550 nm，50 MHz） 12.0 pW/√Hz（@ 1550 nm，100 MHz） |
| 最大差模连续波功率（线性放大） | 53 µW（@ 第二级增益 ×4，直流耦合，1550 nm） 18 µW（@ 第二级增益 ×12，直流耦合，1550 nm） 275 µW（@ 交流耦合，1550 nm） |
| 最大光平衡功率（共模功率） | 10 mW（每个光电二极管，@ 1550 nm） |
| 监视光饱和功率 | 10.5 mW（@ 1550 nm）（受线性放大限制） |
| 探测器 | |
| 探测器类型 | InGaAs-PIN 光电二极管 |
| 有效面积 | 直径 300 µm |
| 光谱范围 | 800 – 1700 nm |
| 灵敏度 | 0.95 A/W 典型（@ 1550 nm） |
| 输出 | |
| 输出电压范围 | ±1.0 V（@ 50 Ω 负载），线性工作且低谐波失真 |
| 最大输出电压 | ±2.0 V（@ 50 Ω 负载） |
| 失调电压补偿 | ±100 mV 典型，失调电位器可调 |
| 输出阻抗 | 50 Ω（以 50 Ω 负载端接） |
| 压摆率 | 2000 V/µs |
| 最大输出电流 | 70 mA |
| 输出反射 S22 | –30 dB @ < 100 MHz –20 dB @ < 800 MHz |
| 输出噪声（典型） | 2.2 mV RMS（15 mV 峰峰）（@ 第二级增益 ×4） 6.2 mV RMS（41 mV 峰峰）（@ 第二级增益 ×12） 0.5 mV RMS（3.1 mV 峰峰）（@ 第二级增益 ×4，带宽 20 MHz） 1.3 mV RMS（8.8 mV 峰峰）（@ 第二级增益 ×12，带宽 20 MHz） （@ 50 Ω 负载，探测器无信号，测量带宽 2 GHz） |
| 监视输出 | |
| 增益 | 1 × 10³ V/A（@ ≥ 100 kΩ 负载） |
| 电压范围 | 0 … +10 V（@ ≥ 100 kΩ 负载） |
| 输出阻抗 | 50 Ω（以 ≥ 100 kΩ 负载端接） |
| 最大输出电流 | 30 mA 典型 |
| 带宽 | DC – 10 MHz |
| 输出噪声 | 0.6 mV RMS（4 mV 峰峰） （@ 100 kΩ 负载，探测器无信号，测量带宽 200 MHz） |
| 电源 | |
| 电源电压 | ±15 V（±14.5 V … ±16.5 V） |
| 电源电流 | –90 / +120 mA 典型 （取决于工作条件，推荐电源能力至少 ±200 mA） |
| 光学输入连接器 | |
| FST 法兰材料 | 1.4305 不锈钢，镀镍 |
| FST 耦合环材料 | 1.4305 不锈钢，玻璃珠喷砂 |
| 外壳 | |
| 重量 | 410 g，含耦合环 |
| 材料 | AlMg3Mn，镀镍 |
| 温度范围 | |
| 存储温度 | –40 °C … +85 °C |
| 工作温度 | 0 °C … +60 °C |
| 绝对最大额定值 | |
| 光输入功率（CW） | 12 mW（每个光电二极管） |
| 电源电压 | ±20 V |
| 连接器 | |
| 输入 | 1.035"-40 螺纹法兰，用于自由空间应用 |
| 输出 | SMA 母座 |
三、数据手册
四、型号说明
HBPR-100M-60K-IN-FST 1.035"-40 螺纹法兰，带已安装的内螺纹耦合环(外径 30 mm)，用于自由空间应用，兼容多种光学标准附件
五、可选配件
| 电源 | PS-15-25-L |
| USB DAQ 与控制系统 | LUCI-M |
| USB 控制接口 | LUCI-10 |
| 光纤适配器 | PRA-FC PRA-FCA PRA-FSMA AT-W1 |
| 柱适配器板 | PRA-PAP |
| 连接器 | 连接器 |
| 低噪声电缆 | CAB-LN1 |
| 低电容电缆 | CAB-SC1 |
| 射频电缆 | CAB-HF1 |
六、电路图
七、应用范围
光谱学
外差探测
光学相干断层扫描(OCT)
光学延迟测量
示波器、频谱分析仪、A/D 转换器及射频锁相放大器的差分光学前端
八、平衡光电探测器系列
| Model | HBPR-100M-60K-SI-FST HBPR-100M-60K-SI-FC | HBPR-200M-30K-SI-FST HBPR-200M-30K-SI-FC | HBPR-500M-10K-SI-FST HBPR-500M-10K-SI-FC |
| Si-PIN photo diode | 0.8 mm Ø | 0.8 mm Ø | 0.4 mm Ø FC model with ball lens |
| Spectral Range | 320 - 1000 nm | 320 - 1000 nm | 320 - 1000 nm |
| Bandwidth (−3 dB) | DC - 100 MHz | DC - 200 MHz | DC - 500 MHz |
| Transimpedance Gain (switchable) | 2.0 x 10⁴ V/A 6.0 x 10⁴ V/A | 1.0 x 10⁴ V/A 3.0 x 10⁴ V/A | 5.0 x 10³ V/A 10.0 x 10³ V/A |
| Conversion Gain (switchable) | 10.8 x 10³ V/W typ. 32.4 x 10³ V/W typ. (@ 850 nm) | 5.4 x 10³ V/W typ. 16.2 x 10³ V/W typ. (@ 850 nm) | 2.55 x 10³ V/W typ. 5.1 x 10³ V/W typ. (@ 760 nm) |
| Minimum NEP | 6.5 pW/√Hz (@850 nm) | 7.8 pW/√Hz (@850 nm) | 12 pW/√Hz (@760 nm) |
| NEP (@ 20 MHz) | 7.4 pW/√Hz (@850 nm) | 8.8 pW/√Hz (@850 nm) | 13 pW/√Hz (@760 nm) |
| Common mode rejection (typ.) | 50 dB | 45 dB | 40 dB |
| Model | HBPR-100M-60K-IN-FST HBPR-100M-60K-IN-FC | HBPR-200M-30K-IN-FST HBPR-200M-30K-IN-FC | HBPR-450M-10K-IN-FST HBPR-500M-10K-IN-FC |
| InGaAs-PIN photo diode | 0.3 mm Ø (FST model), 80 µm Ø, ball lens (FC model) | ||
| Spectral Range | 800 - 1700 nm (FST model), 900 - 1700 nm (FC model) | ||
| Bandwidth (−3 dB) | DC - 100 MHz | DC - 200 MHz | DC - 450 MHz (FST) DC - 500 MHz (FC) |
| Transimpedance Gain (switchable) | 2.0 x 10⁴ V/A 6.0 x 10⁴ V/A | 1.0 x 10⁴ V/A 3.0 x 10⁴ V/A | 5.0 x 10³ V/A 1.0 x 10⁴ V/A |
| Conversion gain @ 1550 nm (switchable) | 19 x 10³ V/W typ. 57 x 10³ V/W typ. | 9.5 x 10³ V/W typ. 28.5 x 10³ V/W typ. | 4.75 x 10³ V/W typ. 9.5 x 10³ V/W typ. |
| Minimum NEP (@ 1550 nm) | 3.7 pW/√Hz | 4.4 pW/√Hz (FST) 4.1 pW/√Hz (FC) | 6.5 pW/√Hz (FST) 6.7 pW/√Hz (FC) |
| NEP (@ 20 MHz, 1550 nm) | 4.3 pW/√Hz (FST) 4.0 pW/√Hz (FC) | 4.9 pW/√Hz (FST) 4.4 pW/√Hz (FC) | 6.9 pW/√Hz |
| Common mode rejection (typ.) | 50 dB (FST) 55 dB (FC) | 45 dB (FST) 50 dB (FC) | 35 dB (FST) 45 dB (FC) |
| Max. CW common mode power | 10 mW on each photo diode |
| Low Pass Filter | Full bandwidth switchable to 20 MHz (upper cut-off frequency) |
| High pass filter (AC coupling) | DC coupling switchable to AC (10 Hz lower cut-off frequency) |
| Signal output voltage | ±1.0 V at 50 Ω load (for linear gain and low harmonic distortion), maximum ±2.0 V at 50 Ω load |
| Monitor outputs | transimpedance gain 1000 V/A, bandwidth DC - 10 MHz, output voltage 0 ... +10 V (@ ≥100 kΩ load) |
| Supply voltage / Supply current | ±15 V (±14.5 V ... ±16.5 V) -90 / +120 mA typ. |
| Case | 80 x 80 x 30.5 mm (L x W x H) Weight FC models 350 g (0.77 lbs), weight FS/FST models 410 g (0.9 lbs) |
