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方波脉冲响应测试-东谱实验室

原理:以快速上升沿的方波调制光脉冲激励待测探测器,光脉冲宽度须远大于探测器预期响应时间,通过高速示波器或瞬态记录仪捕获探测器输出电信号的时域波形,从波形中提取探测器对光脉冲建立和消失的瞬态响应特征参数。

具体测试对象:

PIN光电二极管、雪崩光电二极管

金属-半导体-金属光电探测器、高速光电导探测器

光电倍增管、硅光电倍增管、光通信接收器模块等

 

1 项目介绍

原理:以快速上升沿的方波调制光脉冲激励待测探测器,光脉冲宽度须远大于探测器预期响应时间,通过高速示波器或瞬态记录仪捕获探测器输出电信号的时域波形,从波形中提取探测器对光脉冲建立和消失的瞬态响应特征参数。

作用:直接测定探测器的时间响应特性,提取上升时间、下降时间、响应脉宽、过冲幅度及振铃周期。可评估探测器在脉冲工作模式下的响应速度是否满足高速探测或光通信系统的带宽需求;揭示载流子渡越时间、RC时间常数及陷阱态俘获-释放过程对脉冲响应波形的塑造机制;判别器件是否存在慢尾响应或后沿拖尾缺陷。

 

2 样品要求

探测器本身带宽须与激励光脉冲上升时间匹配,光脉冲上升时间应快于探测器预期上升时间至少三倍,以保证测量结果反映器件本征响应而非激励脉冲边沿。器件封装及测试夹具须为高速设计,信号引出采用阻抗匹配的同轴传输线结构,SMA或BNC连接器带宽大于探测器带宽。探测器电极接触寄生电感和电容须尽量小,以降低RC延迟对响应时间测量的贡献。

 

3 常见问题

3.1光脉冲边沿速度不足。

光源调制带宽、驱动电路响应或电光转换环节延迟导致光脉冲上升沿不够陡峭,实测探测器波形上升时间实为光源与探测器综合响应,探测器本征快响应被激励源所掩盖,须先以标准高速探测器校准光脉冲波形。

3.1光斑空间均匀性不足。

大光敏面探测器受限于载流子渡越时间分布,若光斑仅照射局部区域而忽略不同位置载流子收集时间的差异,所测响应时间仅代表局部特征,无法反映器件整体响应速度。


方波脉冲响应测试-东谱实验室
原理:以快速上升沿的方波调制光脉冲激励待测探测器,光脉冲宽度须远大于探测器预期响应时间,通过高速示波器或瞬态记录仪捕获探测器输出电信号的时域波形,从波形中提取探测器对光脉冲建立和消失的瞬态响应特征参数。
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