在光電探測領(lǐng)域，光電二極管作為核心器件，通過光伏效應(yīng)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然而，傳統(tǒng)光電二極管受限于光生載流子的固有數(shù)量，在微弱光信號探測場景中面臨信噪比低、靈敏度不足等挑戰(zhàn)。

為突破這一瓶頸，雪崩光電二極管（APD）憑借獨特的雪崩倍增效應(yīng)（在以硅或鍺為材料制成的光電二極管的P-N結(jié)上加上反向偏壓后，射入的光被P-N結(jié)吸收后會形成光電流，加大反向偏壓會產(chǎn)生“雪崩”的現(xiàn)象），成為超靈敏光電探測的關(guān)鍵技術(shù)載體。

多重角色

? 光通信：在光纖網(wǎng)絡(luò)中用于接收并監(jiān)測光信號，尤其適用于超長跨距、低能耗傳輸場景；

? 激光測距：用于解析激光脈沖的往返時延差異，實現(xiàn)高精度空間定位；

? 醫(yī)學(xué)成像：在PET（正電子發(fā)射斷層掃描）等分析影響技術(shù)中，承擔(dān)湮滅輻射光子的捕獲任務(wù)。

客戶情況

有一家光電科技公司，為嚴格把控雪崩光電二極管（APD）的核心性能指標，需對其暗電流進行精密測試。

測試要求

要求雪崩光電二極管（APD）的暗電流需嚴格控制在0.9nA量級。

解決方案

在光通信領(lǐng)域，APD暗電流測試不僅是器件性能的“體檢單”，更是系統(tǒng)設(shè)計的“基準線”。通過暗電流測試，可實現(xiàn)從材料生長到系統(tǒng)集成的全鏈條優(yōu)化，支撐光通信技術(shù)的跨越式發(fā)展。

針對小電流測試場景，傳統(tǒng)萬用表常面臨分辨率不足、噪聲干擾等挑戰(zhàn)，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)失真。而TH199X系列高精度源表通過創(chuàng)新技術(shù)突破，提供6 1/2高精度電源輸出的同時，將最小電流測試能力提升至10fA，其技術(shù)優(yōu)勢可從以下維度展開闡述：

1、多種工作方式

TH199X系列高精度源表可同時輸出并測量電壓和電流，在儀器中集成了電流源、電壓源、電壓表、電流表功能，各功能可任意切換。

可輸出高達±210V直流電壓、±3A直流電流以及±10.5A脈沖電流、最小10fA/100nV的電源和測量分辨率，支持高速采樣，可生成任意波形。

2、高精度配置

針對極限測試場景，TH199X系列配備了專業(yè)級測試夾具系統(tǒng)，包含電磁屏蔽盒、精密測試盒、三同軸電纜，全方位保障極端條件下的測量精度與穩(wěn)定性。

3、 專家模式分析

針對半導(dǎo)體元件靜態(tài)特性分析場景，TH199X系列高精度源表通過軟硬件一體化設(shè)計，實現(xiàn)了從測試配置到數(shù)據(jù)分析的全流程自主化操作，顯著提升了研發(fā)與質(zhì)檢效率。

無需上位機軟件，可直接在儀器界面設(shè)置并生成半導(dǎo)體元件，例如二極管、三極管、MOS管、IGBT等IV特性曲線，并可以直接調(diào)用常用器件庫，快速完成測試。

經(jīng)驗與總結(jié)

光通信作為現(xiàn)代信息社會的神經(jīng)中樞，已成為支撐5G網(wǎng)絡(luò)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等戰(zhàn)略領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。同惠電子深耕光電元器件測試領(lǐng)域，布局光子集成等前沿方向，致力于以精密測試技術(shù)驅(qū)動光通信產(chǎn)業(yè)向更高速率、更低功耗持續(xù)演進。