Sélectionner un réseau de photodiodes infrarouges pour votre prochain système optique

Lorsque la plupart des gens pensent aux détecteurs pour les systèmes optiques, ils pensent probablement en premier lieu aux réseaux CCD ou aux capteurs CMOS. Cela est compréhensible ; ces composants ont une longue histoire de succès et sont un élément familier des appareils photo. Cependant, lorsqu'il s'agit de recueillir des mesures sensibles en dehors du spectre visible, un capteur CCD ou CMOS n'est pas le meilleur choix. Au lieu de cela, vous devriez utiliser une photodiode ou un réseau de photodiodes pour recueillir ces mesures sensibles. Voici ce que vous devez savoir sur les réseaux de photodiodes et comment sélectionner le meilleur composant pour votre prochain système optique.

Mesure vs. Imagerie

En surface, les CCD, les capteurs CMOS et les réseaux de photodiodes peuvent sembler être les remplacements parfaits les uns pour les autres dans différentes applications, mais ce n'est pas le cas. Chacun de ces composants a sa place dans différentes applications, et ce n'est pas la meilleure idée de mélanger composants et applications.

Les capteurs CMOS et les CCD sont des capteurs à réseau de pixels qui sont principalement utilisés pour l'imagerie. L'exposition à la lumière dans chaque pixel est utilisée pour construire une carte d'intensité pour la lumière de l'environnement environnant. Lorsque vous ajoutez une filtration de couleur à différents pixels, vous pouvez alors construire des images en couleur. Comparez cela à un réseau de photodiodes ; un réseau de photodiodes est formé d'un certain nombre d'éléments (généralement moins de 1024) avec une cathode commune. Chaque élément ressemble à un pixel et agit comme sa propre photodiode p-n. Dans certaines applications, telles que militaires et aérospatiales, un réseau de photodiodes pourrait être assemblé à partir de plusieurs détecteurs de réseau de photodiodes individuels.

Un réseau de photodiodes est généralement optimisé pour fournir une réponse à haute sensibilité dans une bande étroite de longueurs d'onde, alors que les capteurs CMOS et les CCD sont généralement conçus pour fonctionner dans toute la gamme visible. Étant donné que le nombre d'éléments est si petit et que la réponse souhaitée est confinée à une gamme plus petite de longueurs d'onde, un réseau de photodiodes est généralement utilisé pour des applications d'imagerie très spécifiques ou pour recueillir des mesures sensibles à des longueurs d'onde spécifiques. Si vous avez besoin de recueillir des mesures extrêmement sensibles autres que celles qui peuvent être recueillies avec un réseau de photodiodes, un photomultiplicateur devrait être utilisé à la place.

(Alt text: Petit réseau de photodiodes) https://www.shutterstock.com/image-photo/digital-electronic-colour-sensor-chip-solder-1077154646

Critères de sélection d'un réseau de photodiodes infrarouges

Les points suivants doivent être considérés lors de la sélection d'une photodiode pour une utilisation dans tout système d'imagerie infrarouge :

• Spectre de sensibilité : Les fiches techniques indiquent normalement la sensibilité à une seule longueur d'onde (généralement celle avec la sensibilité maximale). Cependant, comme la plupart des composants, la sensibilité dépend de la fréquence. La sensibilité est normalement exprimée en unités de A/W ou en pourcentage de la sensibilité maximale.
• Plage de longueurs d'onde : Les réseaux de photodiodes sont conçus pour fonctionner dans différentes plages de longueurs d'onde. Des réseaux de photodiodes couvrant des parties des spectres visible, ultraviolet et infrarouge sont disponibles chez différents fabricants.
• Courant de sortie maximal : Il s'agit du courant maximal qu'un élément dans un réseau de photodiodes peut produire.
• Tension de claquage : Lorsqu'il est utilisé en mode photoconducteur, le composant est polarisé en inverse. C'est la tension de polarisation inverse maximale qui provoquera un claquage. Notez qu'un réseau de photodiodes peut être utilisé en mode photovoltaïque (c'est-à-dire, non polarisé).

Optek OPR2100T

Le réseau de photodiodes OPR2100T est un boîtier SMD à 6 éléments et 12 broches, idéal pour les applications d'encodeurs de moteurs industriels. Ce réseau de photodiodes possède un boîtier opaque qui bloque la lumière parasite de l'environnement environnant. Le boîtier est plutôt robuste et a une zone active de 3,45 mm². La responsivité maximale est observée à 850 nm.

Photographie du réseau de photodiodes OPR2100T et de sa responsivité. Tirée de la fiche technique OPR2100T.

Advanced Photonix PDB-C216

Le PDB-C216 est un réseau de photodiodes linéaire avec une réponse maximale à 950 nm. Le spectre de sensibilité s'étend dans la gamme visible, bien que cela puisse être éliminé avec le filtre approprié si une détection à des longueurs d'onde infrarouges est souhaitée. Ce réseau de photodiodes trouve sa place dans les scanners de bagages et d'autres applications nécessitant des mesures par balayage linéaire.

Le réseau de photodiodes linéaire PDB-C216 et sa responsivité. Tirée de la fiche technique PDB-C216.

Broadcom SPD2025-12X

Dans le domaine des télécommunications, le réseau de photodiodes linéaire SPD2025-12X de Broadcom est idéal pour les conceptions de récepteurs optiques haute performance. Ce réseau de photodiodes à 12 éléments offre une haute responsivité, un faible courant obscur et une faible capacitance pour des produits à large bande passante. Certaines applications de télécommunications incluent l'utilisation dans des récepteurs qui utilisent des signaux multimodes 12×25-Gb/s et 12×28-Gb/s NRZ ou PAM-4.

Disposition du réseau linéaire de photodiodes SPD2025-12X. Extrait du résumé du produit SPD2025-12X. (Alt text: Disposition montrant le réseau linéaire de photodiodes SPD2025-12X) https://drive.google.com/open?id=14d5QeekNnjB2DXV8t2mBGLZl3as3_AKc

Avec de nouvelles applications dans la vision par ordinateur, l'utilisation accrue des systèmes optiques, et les exigences de sensibilité dans des applications comme le lidar, vous aurez besoin de choisir le bon réseau de photodiodes pour votre prochain système. Octopart^® vous donne accès à une gamme de réseaux de photodiodes et d'autres détecteurs pour votre prochain système d'imagerie ou de mesure. Essayez d'utiliser notre guide de sélection de pièces pour déterminer la meilleure option pour votre prochain produit.

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