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¿Por qué la salida de mi fotodiodo no se relaciona linealmente con la potencia del láser?

Tengo algunos conocimientos básicos de electrónica, pero estoy teniendo problemas para la optimización de nuestro sistema láser para mediciones de intensidad.

Actualmente, estamos utilizando un Thorlabs fotodiodo PDA100A con 50Ω terminadores conectado a un Thorlabs 10 khz filtro de paso bajo. El filtro está conectado a la nuestra NI conector BNC-2110 (me gustaría añadir más enlaces a productos, pero al parecer necesito 10 rep de publicar más de 2 enlaces) en un canal de entrada analógica diferenciales utilizando la configuración del terminal. Somos la lectura de la tensión usando una tarjeta NI PCI 6122 tarjeta DAQ. Estamos de muestreo en el max frecuencia de muestreo y el uso de un disparador para determinar la muestra que leer de la tarjeta.

El problema es que la relación no es lineal. Podemos duplicar nuestra potencia del láser sin duplicar el voltaje de lectura de la tarjeta DAQ. El fotodiodo se utiliza un transimpedance amplificador que hemos establecido, de modo que no hay ganancia. No estamos llegando a ninguna parte cerca del límite de saturación de la fotodiodo nuestras mediciones son más alrededor de 2-3V.

Mi pregunta es ¿en qué momento de nuestra configuración puede usted imaginar la no linealidad de tomar? Yo soy escéptico de que el filtro de paso bajo, pero eso es en parte porque no sé lo suficiente de la respuesta de los voltajes de comprender cómo pueden afectar a los datos. Déjeme saber si usted tiene alguna sugerencia.

Gracias de antemano!

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ozmank Puntos 127

Con 100mA límite a la respuesta del pico de 0,65 A/W Usted puede esperar un máximo de entrada de ~ 150 mW de potencia óptica de entrada.

También se puede esperar que la eficacia del láser a disminuir con el aumento de la potencia debido a que más pérdidas en el grueso de la resistencia o I^2 * velocidad de sedimentación globular.

Puede comprobar Pd vs Si en el láser.

Tenga cuidado con la subida de la temperatura, que también puede reducir la eficacia del emisor.

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WhatRoughBeast Puntos 20870

Si usted mira la hoja de datos, pág. 9, verás que la corriente máxima de salida de la PDA100A es de 100 mA. Ya ha cancelado la salida con 50 ohmios, 5 voltios es todo lo que puedes esperar.

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aryeh Puntos 1594

El PDA100A manual ( Descarga desde el menú en el lado derecho de la página aquí ) dice que no es una interna de 50 Ohm resistor en serie que tiene un efecto significativo en Vsal cuando baja la carga de las resistencias se utilizan.

A partir de la página 3 aquí

  • Para bajas resistencias de terminación, <5kΩ o 1% de error, un factor adicional que debe incluirse en la fórmula de arriba.

    Como se describió anteriormente la salida incluye una 50Ω resistencia en serie (RS). La carga de salida crea un divisor de voltaje con el 50Ω resistencia en serie de la siguiente manera:

    Factor de escala = RCARGA / (RCARGA + RS)
    Donde RCARGA es la resistencia de terminación y RS = 50Ω.
    Para una estándar 50Ω terminator, la ganancia será reducida por ½ como se muestra a continuación:
    Factor de escala = 50Ω / (50Ω + 50Ω) = 0.5

    De salida [V/W] = transimpedance ganancia [V/A] x ℜ(λ) [A/W] x Factor de Escala

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