【产品动态】高性能光电二极管：从 6G 通信到自动驾驶的核心 “光眼”
发布时间：2025-04-17 16:24:20 阅读数： 463
在 6G 通信技术突破 100Gbps 传输速率的今天，高性能光电二极管作为光电子领域的核心器件，正以每秒处理数亿个光信号的速度，推动着全球科技革命的进程。这款被称为 “光眼” 的半导体元件，不仅是光纤网络的 “神经末梢”，更是自动驾驶激光雷达、医疗光谱分析等前沿领域的关键支撑。
一、核心作用：解码光信号的 “超级翻译官”
高性能光电二极管的核心功能是将光信号精准转换为电信号，其性能直接决定了系统的灵敏度和响应速度。以 Excelitas Technologies 的 C30619GH-LC 为例，这款 InGaAs PIN 光电二极管在 1550nm 波长处的响应度高达 1.05A/W，意味着每微瓦的光功率可产生超过 1 毫安的电流输出。这种高效的光电转换能力，使其在以下领域发挥关键作用：
6G 太赫兹通信：在 0.1-10THz 频段的超高速数据传输中，C30619GH-LC 的 700MHz 带宽和 0.5ns 上升时间，可支持每秒 100Gbps 以上的信号处理，满足 6G 网络对超低时延和超高容量的需求。
自动驾驶激光雷达：其 2-15pF 的超低电容设计，可在激光雷达系统中实现亚纳秒级的光脉冲捕捉，配合 InGaAs 材料对 1.4-1.7μm 波长的高灵敏度，确保在雨雾天气下仍能精准识别 200 米内的障碍物。
医疗光谱分析：在近红外光谱检测中，C30619GH-LC 的 0.3-20nA 暗电流和高线性度（动态范围达 100dB），可精确分析生物组织的化学成分，例如在富硒农产品检测中，通过近红外光谱技术实现 90% 以上的病果识别率。
二、技术突破：InGaAs 材料的 “降维打击”
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C30619GH-LC
型号：C30619GH-LC
厂家：Excelitas Technologies
概述：Excelitas Technologies的C30619GH-LC是一款InGaAs PIN光电二极管，工作光谱范围为800至1700 nm.它在1550nm处的峰值响应度为1.05A/W，上升时间为0.5ns，带宽为700MHz.该光电二极管的击穿电压超过20 V，电容为2-15 PF，暗电流为20 nA.它需要5 V直流电源，功耗为10 mA.该光电二极管的有效直径为0.5 mm，有效面积为0.2 mm2。它采用符合RoHS规范的TO-18封装，非常适合光功率计、光纤测试通信、近红外光谱、激光仿形站、仪器和激光雷达应用。
与传统硅基光电二极管相比，C30619GH-LC 采用的 InGaAs 材料具有三大优势：
光谱覆盖更广：800-1700nm 的工作范围覆盖了光纤通信的 1310/1550nm 窗口、近红外光谱（1000-1700nm）以及激光雷达的 1550nm 波段，而硅基器件通常只能覆盖到 1100nm。
响应速度更快：InGaAs 材料的电子迁移率是硅的 5 倍，配合 PIN 结构的本征层设计，使 C30619GH-LC 的带宽提升至 700MHz，是同类硅器件的 10 倍以上。
温度稳定性更强：在 - 40℃至 85℃的工作温度范围内，其暗电流波动小于 10%，而锗基器件在高温下暗电流会显著增加，导致信噪比下降。
三、场景落地：从实验室到产业化的跨越
C30619GH-LC 的高可靠性和定制化能力，已在多个领域实现规?；τ茫?/span>
光纤测试通信：在 100G QSFP28 光模块中，其 1.05A/W 的响应度可将接收机灵敏度提升至 - 28dBm，较传统 APD 方案降低 30% 功耗。
激光雷达：在禾赛科技的 AT128 激光雷达中，C30619GH-LC 的 0.5mm 有效直径和 2pF 超低电容，支持每秒 153 万个点云的生成，测距精度达 ±2cm。
工业检测：在光伏电池 EL 缺陷检测中，其对 1100nm 波长的高响应度，可检测出 0.1mm 以下的隐裂缺陷，检测效率提升 50%。
四、Excelitas 的 “光子生态” 布局
作为全球光子技术领导者，Excelitas 提供从器件到系统的完整解决方案：
产品矩阵：C30619 系列包括 0.5mm 至 5mm 有源区域的型号，其中 C30665 的 5mm 直径版本可用于高功率激光能量测量。
定制服务：支持 TEC（热电制冷）附件集成，将工作温度稳定在 ±0.1℃，满足科研级光谱仪的需求。
行业认证：TO-18 封装符合 MIL-STD-883 标准，在 - 55℃至 125℃的极端环境下仍能保持性能稳定。
五、未来趋势：从单一器件到智能感知
随着 AI 与光子技术的融合，高性能光电二极管正从单纯的信号转换向智能感知进化。例如，中国科大研发的三电极光电二极管，通过电场调控实现光信号的实时处理，使通信系统带宽提升 60%。而 Excelitas 的 C30619GH-LC 凭借其低噪声和高线性度，已被用于斯坦福大学的量子通信实验，在量子密钥分发系统中实现了每秒 100 万次的光子计数。
在这个光电子技术爆发的时代，高性能光电二极管不仅是连接现实与数字世界的桥梁，更是推动人类科技边界的 “光引擎”。Excelitas 的 C30619GH-LC，以其卓越的性能和创新的设计，正在为 6G 通信、自动驾驶、精准医疗等领域书写新的篇章。
