広帯域増幅型 Si-InGaAs フォトディテクタ ADC内蔵 "SPIDER"

広帯域増幅型 Si-InGaAs フォトディテクタ ADC内蔵 “SPIDER”

広帯域増幅型のSi-InGaAs光検出器。比類なき低ノイズプリアンプの開発に成功し、独立した２つの低ノイズアンプを搭載。2色光検出器、8つのプログラム可能なゲインを装備しています。24ビットのデータ収集機能を内蔵。最大56kHz　スペクトラム応答範囲Si (2.4 x 2.4mm) 0.32 ～ 1.08μm、InGaAs (Ø1mm) 1.01 ～ 1.7μm。VIS-SWIR に対応

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概要
主な仕様
関連情報

SPIDER（Single-PIxel DEtectoR 単一ピクセル検出器)は、増幅型のSi-InGaAs光検出器であり、プログラム可能なゲインと24ビットのデータ収集システムを内蔵しています。2色の光検出器を採用し、ビームアライメントの調整は簡単で、320nmから1700nmまでの幅広いスペクトルに応答に対応しています。
SiとInGaAsフォトダイオードでは、比類なき低ノイズプリアンプの開発に成功し、これらの2つの独立した低ノイズアンプで同時に増幅することが可能で、8つのプログマブルなゲイン最大56kHzの帯域幅を備えています。

増幅型検出器とアナログ・デジタル・コンバーターを独自のデバイスで実現
1ピクセルの素子で幅広いスペクトルをカバー
ファイバーカップリングが可能
8つのプログラム可能なゲイン
最大56 kHzの帯域幅
2チャンネル、24ビットADC、最大120kSPS/チャンネル
アナログ出力用BNC×2
3個のGPIO（汎用入出力端子）を装備
PCとのUSB接続
Plug&PlayソフトウェアおよびDLLが利用可能

市販製品とSPIEDRの比較

下記の2つの動画は市販のSiフォトダイオードと16bit ADCの組合せとSPIDERを比較したものになります。
SPIDERの増幅型フォトダイオードと24bit ADCの組み合わせた性能をご覧ください。

市販のSiフォトダイオード＋市販の16bit ADC

SPIDER

蛍光灯のスペクトルをGEMINIとSPIDERで測定した結果

スペクトルは1回の測定で、グレーティングベースの分光計を使用した際に見られる高次光の影響が無く、3オクターブの測定が可能です。

*データ+Fluoresecnt lamp spectrum, measurement with GEMINI + SPIDER

光学仕様

検出素子 (光感度エリア)	スペクトラム応答範囲[μm］	ピーク感度波長 λp[μm］	応答 R λ=λp [A/W］	暗電流　I_D	検出性 D* λ=λp [㎝*Hz ^1/2/W］
Si (2.4 x 2.4mm)	0.32 ～ 1.08	0.94	0.45	130pA	1.4 x 10¹³
InGaAs (Ø1mm)	1.01 ～ 1.7	1.55	0.55	1nA	3.5 x 10¹²

トランスインピーダンスアンプの仕様

プログラム可能なゲイン数	8
	選択したゲイン数
	#1	#2	#3	#4	#5	#6	#7	#8
ゲイン[dBΩ]	64	73	83	93	103	113	123	133
バンド幅(-3dB) [kHz]	56	55	54	53	52	49	39	29
出力ノイズ * [nV/√Hz]	20	22	26	36	61	121	265	680

*20 kHzでの計測時

アナログ-デジタルコンバータの仕様

事前設定可能なサンプリングレートの数	11 (120, 100, 80, 64, 32, 16, 10, 5, 2.5, 1, 0.5 kSPS)
サンプリングレート[kSPS]	BW [kHz]	SNR [dB]	RMS ノイズ* [V]	BITs	ENOB
120 (max.)	52	113	1.4 E-5	24	19.2
0.5 (min.)	0.217	136.8	1.8 E-6	24	22.2

* 選択ゲイン数は1です。全てのサンプリングレートでの詳細はお問合せ下さい。

その他一般仕様

	最小	Typ	最大
消費電力 [W]	3.5
供給電圧 [V]	10	12	14
出力直列抵抗 [kΩ]	1.5 (BNC)
出力アナログ電圧 [V]	0.1 (BNC)
重量[g]	218
パッケージサイズ[mm]	101.5 x 81 x 28.5
動作温度範囲	10	ー	40
保存温度範囲	-20	ー	70