HDSP-F158是Broadcom(原Avago Technologies)生产的一款高速硅光电探测器,专为需要快速响应和高灵敏度的光通信和工业应用设计。该器件采用表面贴装封装,集成了一个高性能的PIN光电二极管,能够在可见光到近红外波长范围内提供优异的光电转换性能。其紧凑的封装设计和优化的光学窗口使其非常适合集成在空间受限的系统中,例如光纤接收模块、编码器、位置传感器和高速数据链路等。
HDSP-F158的工作波长范围通常覆盖从400 nm到1100 nm,峰值响应波长位于约850 nm附近,这使其与常见的LED和VCSEL光源高度匹配。该器件无需外部偏置电压即可工作在光伏模式,也可在反向偏置条件下运行以提升响应速度和线性度。由于其低电容和低暗电流特性,HDSP-F158能够实现高速信号检测,适用于高达数十兆赫兹的数据传输应用。此外,该器件具有良好的温度稳定性和长期可靠性,适合在工业级环境温度范围内持续运行。
类型:硅PIN光电二极管
封装形式:表面贴装(SMD)
检测窗口尺寸:约1.0 mm x 1.0 mm
光谱响应范围:400 nm 至 1100 nm
峰值响应波长:~850 nm
响应度(@850 nm):~0.55 A/W
上升/下降时间(典型值):< 20 ns
结电容(@0 V):< 5 pF
暗电流(@0 V,25°C):< 1 nA
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
存储温度范围:-40°C 至 +100°C
视场角(FOV):±30° 或 ±45°(取决于具体配置)
输出模式:模拟电流输出
HDSP-F158的核心特性之一是其高速响应能力,得益于其低结电容和优化的PN结结构,该器件能够在无需外部偏压的情况下实现快速光电转换,上升和下降时间均低于20纳秒,适用于高频脉冲光信号的检测。这一特性使其广泛应用于工业编码器、条码扫描器和激光测距系统中,其中对时间精度的要求极高。在反向偏置模式下,响应速度可进一步提升,同时保持良好的信噪比。其响应度在850 nm波长处达到约0.55 A/W,表明在标准红外光源照射下能高效地将光信号转化为电信号,满足大多数低功耗光通信系统的需求。
另一个显著特点是其宽光谱响应范围,从400 nm的可见蓝光延伸至1100 nm的近红外区域,使HDSP-F158不仅适用于850 nm VCSEL光源系统,还能兼容白光LED、红色LED等多种光源,增强了其在多光源环境下的适应能力。器件的低暗电流(小于1 nA)确保了在弱光条件下的高信噪比,减少了背景噪声对信号检测的干扰,提升了系统的灵敏度和稳定性。此外,其表面贴装封装便于自动化贴片生产,提高了制造效率,并支持回流焊工艺,符合现代电子制造的标准流程。
HDSP-F158还具备良好的角度响应特性,其视场角通常为±30°或±45°,能够在一定入射角范围内保持稳定的响应性能,降低了对光学对准精度的苛刻要求,从而简化了系统设计。该器件无内置放大电路,属于纯光电二极管类型,因此用户可根据实际需求搭配跨阻放大器(TIA)或其他信号调理电路,实现灵活的前端设计。整体而言,HDSP-F158在速度、灵敏度、可靠性和封装集成度之间实现了良好平衡,是一款适用于多种中高速光电检测场景的理想选择。
HDSP-F158广泛应用于需要高响应速度和稳定光电性能的场合。常见用途包括工业自动化中的旋转编码器和线性编码器,用于检测机械运动的位置、速度和方向。在这些系统中,HDSP-F158通过接收调制光栅反射或透射的光脉冲,实现高精度的位置反馈。此外,它也常用于条码扫描器和光学字符识别设备中,作为接收端元件捕捉由激光或LED照射条码后反射的光信号,其快速响应能力确保了高速扫描时的数据完整性。
在光通信领域,HDSP-F158可用于短距离光纤接收模块或自由空间光通信系统,特别是在使用850 nm波段的低成本数据链路中,如工业控制总线或设备间同步信号传输。由于其与VCSEL和红外LED的良好匹配性,该器件也被集成于激光打印机、复印机等办公设备中,用于感测纸张位置或墨粉状态。在科研和测试仪器中,HDSP-F158可用于光脉冲检测、光强度测量和时间分辨实验,其低噪声和高线性度有助于提高测量精度。
此外,该器件还可用于安全系统中的光幕、物体检测传感器和接近感应装置。例如,在自动门或机器人避障系统中,HDSP-F158可作为接收单元,检测由发射器发出并被物体反射的光束,从而判断障碍物的存在。其工业级温度范围和高可靠性也使其适用于恶劣环境下的长期运行,如工厂车间、仓储物流系统等。总之,HDSP-F158凭借其多功能性和稳健性能,成为众多光电传感应用中的关键组件。
HFBR-2416Z
HSDL-9121
HFE4050