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G12180-010A 是滨松光子学（Hamamatsu）推出的InGaAs PIN 光电二极管，属于 G12180 系列，专为近红外（NIR）波段高精度检测设计。以下是其核心技术资料及应用指南：

一、核心技术参数

1. 光学特性

• 波长范围：0.9~1.7μm（覆盖近红外至短波红外），峰值灵敏度波长 1.55μm

• 光谱响应度：典型值 0.9 A/W（1.55μm，0V 偏压），支持高灵敏度弱光检测

• 暗电流：≤4nA（5V 偏压，25℃），年漂移量≤0.5nA，适合长期稳定监测

• 响应时间：25MHz（-3dB，5V 偏压），支持高速信号采集

2. 电气性能

• 反向电压：最大 5V，推荐工作电压 0~5V（优化线性度与噪声）

• 端子电容：55pF（5V 偏压，1MHz），需搭配低噪声放大器（如 OPA128）

• 并联电阻：≥25MΩ（25℃），确保高输入阻抗电路稳定性

3. 物理特性

• 封装形式：TO-18 金属外壳（直径 8.1mm，高度 9.4mm），带玻璃窗口（透红外）hamamatsu.com

• 光敏面积：φ1mm（有效直径），支持光斑直径≤1mm 的聚焦光检测

• 工作温度：-40℃~100℃，工业级宽温域适应性

二、典型应用电路设计

1. 基本检测电路

• 跨阻放大器：OPA847（增益 10?V/A，带宽 50MHz），反馈电阻 10MΩ+100pF 补偿电容

• 噪声抑制：在放大器输入端并联 100nF 陶瓷电容，抑制高频干扰

• 偏压方案：0V 光伏模式（高线性度）或 5V 反偏模式（高速响应），需通过 10kΩ 电阻限流

• 信号调理：

2. 高速信号链设计

• 宽带匹配：50Ω 终端电阻（R_L=50Ω），确保 5V 偏压下 25MHz 带宽

• EMC 设计：双绞屏蔽线（屏蔽层单点接地），PCB 布局需避免信号线与电源线交叉

3. 弱光检测方案

• 锁相放大：搭配 SR830 锁相放大器（1mHz~102kHz 带宽），实现 nW 级光功率检测

• 温度控制：采用 TEC1-12706 热电制冷器，将传感器温度稳定在 25±0.1℃

三、应用场景与行业方案

1. 光通信领域

• 光纤传感：1550nm 波段光纤陀螺（精度 ±0.01°/h），支持分布式温度监测（DTS）

• 光模块测试：25Gbps 高速光接收机灵敏度测试（误码率≤1e-12），配合 Agilent 86146B 光谱仪

2. 工业检测

• 激光功率测量：CO?激光（10.6μm）功率计（量程 0.1mW~100W），需搭配衰减片

• 气体分析：TDLAS（可调谐二极管激光吸收光谱）检测 CO?浓度（精度 ±0.1%），用于燃烧效率优化

3. 科研仪器

• 近红外光谱仪：NIRQuest 512（900~1700nm），配合 G12180-010A 实现食品成分分析（如水分、脂肪）

• 量子通信：单光子计数（探测效率≥10%，暗计数率≤100Hz），支持 BB84 协议密钥分发