Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Laserpulse mit schneller Photodiode messen


von Rouven D. (than123)


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Moin moin,
ich arbeite zur Zeit an einem sehr kompakten, gepulsten 
Diodenlasersystem, welches Pulslängen irgendwo im Bereich von 60 ps bis 
1 ns haben soll. Es geht nun langsam an die erste Vermessung der 
optischen Pulse. Da ich allerdings noch keinen Plan habe ob dort auch 
wirklich Pulse rauskommen und in welcher Größenordnung diese genau 
liegen, ist die Überlegung das ganze zuerst über eine Photodiode zu 
detektieren, anstatt einen Autokorrelator aufzubauen.

Dafür braucht es natürlich eine Photodiode mit ein wenig 
Geschwindigkeit. Ich habe bei Thorlabs folgende gefunden: 
http://www.thorlabs.de/Thorcat/16600/FDS02-SpecSheet.pdf

Und nun beginnt mein eigentliches Problem. Mir sagte mal jemand, dass 
man eine Photodiode mit einem Transimpedanzverstärker betreibt, 
allerdings finde ich keine Operationsverstärker mit annähernd 
ausreichender Geschwindigkeit. Daher die Überlegung, ob man so einen TIA 
auch durch eine Transistorschaltung umsetzen kann. Falls ja, fällt da 
irgendwem ein hinreichend flotter Transistor ein?

Ansonsten steht für mich noch die Möglichkeit im Raum, die PD einfach so 
wieim Datenblatt zu betreiben. Da ist aber die Frage, ob der Photostrom 
so detektierbar ist.
Für was für Ströme braucht man denn einen TIA und ab wo geht es ohne ?

Beste Grüße,
Rouven

von Purzel H. (hacky)


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Eine Photodiode, die die 60ps aufloesen kann ist viel teurer wie ein 
Autokorrelator. Das sonstige Equipment noch nicht eingerechnet.

Bau einen Autokorrelator

von Jens (Gast)


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Oh, da hast du ja was vor. Zu deinem Transimpedanzverstärker:
Ja, den musst du benutzen. Aber diskret wird das nicht gehen. Ich habe 
so einen Empfänger aufbauen wollen für einen MOST Transceiver. Da bist 
du bei Geschwindigkeiten von 250MHz. Das hat schon nicht funktioniert, 
da du die parasitären Effekte (Induktivität, Kapazität) nicht in den 
Griff bekommst. Bauteile, die du mit dem Lötkolben noch verarbeiten 
kannst haben eine gewisse räumliche Ausdehnung und die ist schon zu 
groß.

Aber selbst wenn du das zum Laufen bekommst, wie willst du messen, ob 
die Pulslänge, die du misst auch mit der Pulslänge des Lasers 
übereinstimmt?
Versuche dafür einen integrierten Empfänger zu bekommen.

Gruß, Jens

von Purzel H. (hacky)


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Es gibt integrierte detektoren. Zb
http://www.alphalas.com/products/laser-diagnostic-tools/ultrafast-photodetectors-upd-series.html

Der Preis wird dir eher nicht gefallen.

von nicht "Gast" (Gast)


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Da muss ich dem Vorredner widersprechen. Du hast eindeutig eine 
Messaufgabe und daher wirst du natürlich keinen TIA - schon gar keinen 
selbstgebauten - verwenden.
Bei 0,94pF reicht es aus, die 50Ohm des Oszilloskop-Eingangs als 
Lastwiderstand zu verwenden (RL in der Schaltung des Datenblatts). Die 
Verbindung zwischen Fotodioden-Anode und dem Beginn der 50Ohm-Leitung 
ist so kurz wie möglich zu halten. Die Versorgung mit Biasspannung 
erfolgt wie im Datenblatt geschildert.

Die mit der Faser zugeführte Lichtleistung wird wohl ausreichen, 
notfalls muss man mitteln (bei Messungen hat man ja genügend Zeit).

von nicht "Gast" (Gast)


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Jens schrieb:
> Oh, da hast du ja was vor. Zu deinem Transimpedanzverstärker:
> Ja, den musst du benutzen. Aber diskret wird das nicht gehen. Ich habe

Mit der FDS02 ist es möglich, mit einem Platinenrest, einer SMA-Buchse, 
einem SMD-R und einem SMD-C binnen Minuten einen einfachen optischen 
Detektor aufzubauen. Gut, man erreicht so nur 1GHz (nachgemessen), aber 
für manche Messungen reicht das ja schon. Für >10GHz bestellt man dann 
halt bei Newport...

BTW: Für welchen MOST-Standard braucht man denn 250MHz Bandbreite?

von Rouven D. (than123)


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Besten Dank :)
Ich werds dann einfach mal so wie im Datenblatt probieren. Fürs erste 
reicht eine grobe Größenordnung des Pulses. Der Autokorrelator wird so 
oder so noch folgen.

von Falk B. (falk)


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Um 60ps Laserpulse zu messen kann man nix basteln, sondern besorgt sich, 
wenn auch nur leihweise Profiausrüstung. Im Bereich der optischen 
Kommunikation ist sowas zu finden.

von nicht "Gast" (Gast)


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OP nicht gelesen? "erste Vermessung", "noch keinen Plan habe ob dort 
auch
wirklich Pulse rauskommen", "Größenordnung" ...

Was nützt das ausgeliehene Messequipment, wenn noch nicht einmal grob 
die Funktion der Quelle überprüft wurde? Wäre ja blöd, die Geräte 
mehrmals ausleihen zu müssen.

von M. K. (sylaina)


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nicht "Gast" schrieb:
> Was nützt das ausgeliehene Messequipment, wenn noch nicht einmal grob
> die Funktion der Quelle überprüft wurde? Wäre ja blöd, die Geräte
> mehrmals ausleihen zu müssen.

Man sollte zumindest aber doch eine Vorstellung davon habe, was 
rauskommen sollte. ;)

von Christoph Z. (rayelec)


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Du brauchst irgendwie sowas:
http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX3797.pdf

leider ist das Teil nur als Die erhältlich.

U.U hat Linear Technology auch noch solche Sachen...

von jan franek (Gast)


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Guten Tag
Sind sie immer noch dran der 1ns-60ps Laser zu bauen? Ich möchte gern 
Erfahrungen auszutauschen!
Jan
Tel: 0041 (0)79 624 84 59

von jan franek (Gast)


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Guten Tag Herr Rouven
Sind sie immer noch dran der 1ns-60ps Laser zu bauen? Ich möchte gern 
Erfahrungen auszutauschen!
Jan
Tel: 0041 (0)79 624 84 59

von Dampfnilp (Gast)


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Worum geht es denn ?

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