浜ホト G9204-512 InGaAsリニアアレイ

InGaAsリニアイメージセンサ
G9201～G9204シリーズ
DWDM 波長モニタ用イメージセンサ
G9201～G9204シリーズは、光通信におけるWDMモニタ用の検出器として設計されたInGaAsリニアイメージセンサです。
CMOSチャージアンプアレイ、CDS回路、オフセット補償回路、シフトレジスタ、タイミング発生器などがInGaAsフォトダイ
オードアレイとともに組み込まれており、近赤外波長域で高い感度と安定した動作が得られます。パッケージは気密封止され
ており高い信頼性を実現しています。さらに、入射窓は反射防止処理が施されているため光検出効率が向上しています。
CMOSチップ上の信号処理回路は、外部電圧によって2種類の変換効率 (CE: conversion efficiency)から選択できます。イメージ
センサをCE=16 nV/e-で動作させた場合は広いダイナミックレンジが得られ、CE=320 nV/e-の場合は高いゲインが得られます。
特長
用途
広いダイナミックレンジ
DWDM波長モニタ
低ノイズ、低暗電流
光スペクトラムアナライザ
2種類の変換効率から選択可能
専用アクセサリ (別売)
飽和対策回路を内蔵
CDS回路 *1を内蔵
オフセット補償回路を内蔵
InGaAsマルチチャンネル検出ヘッド C8061-01 *3
簡単動作 (タイミング発生器 *2を内蔵)
マルチチャンネル検出器用コントローラ C7557-01 *3
高分解能: 25 μmピッチ (512画素の場合)
低クロストーク
256画素: 1ビデオライン
512画素: 2ビデオライン
セレクションガイド
型　名
G9201-256S
G9202-512S
G9203-256D *4
G9203-256S
G9204-512D *4
G9204-512S
256
512
画素ピッチ
(µm)
50
25
画素サイズ
[µm (H) × µm (V)]
50 × 250
25 × 250
256
50
50 × 500
512
25
25 × 500
冷　却
画素数
1段電子冷却
1段電子冷却
非冷却
1段電子冷却
非冷却
1段電子冷却
感度波長範囲
(µm)
～
0.9
1.67 (-10 °C)
～
0.9
1.67 (-10 °C)
0.9 ～ 1.7 (25 °C)
0.9 ～ 1.67 (-10 °C)
0.9 ～ 1.7 (25 °C)
0.9 ～ 1.67 (-10 °C)
不良画素の割合
0
*1: チャージアンプでは積分容量をリセットする際に発生するリセットノイズが支配的になります。しかし、リセット直後の信号をホ
ールドして差をとるCDS回路により、大幅に低減しています。
*2: シフトレジスタを動作させる際に、従来はイメージセンサの外部からPLD (programmable logic device)などによりタイミングを入力
しましたが、本製品はCLKとRESETをイメージセンサに入力するだけですべてのタイミングがイメージセンサ内部のCMOSで発生
するために、簡単に動作させることができます。
*3: G9203-256D、G9204-512Dは対応していません。
*4: G9203-256DおよびG9204-512Dの仕様については、個別データシートを別途参照してください。
1
InGaAs リニアイメージセンサ
G9201～G9204シリーズ
絶対最大定格
項目
クロックパルス電圧
動作温度 *5
保存温度 *5
記号
Vφ
Topr
Tstg
定格値
5.5
-40 ～ +70
-40 ～ +85
単位
V
°C
°C
*5: 結露しないこと
電気的特性 (Ta=25 °C, Vφ=5 V )
項目
記号
Vdd
Vref
電源電圧
256 ch
512 ch
I(Vref)
Vss
INP
I(INP)
f
I(Vdd)
電源電流
グランド
素子バイアス
素子バイアス電流
クロック周波数
High
Low
クロックパルス電圧
Vφ
tr φ
tf φ
tpw φ
クロックパルス上昇／下降時間
クロックパルス幅
High
Low
リセットパルス電圧
V(RES)
tr(RES)
tf(RES)
tpw(RES)
VH
VL
fV
リセットパルス上昇／下降時間
リセットパルス幅
High
Low
ビデオ出力電圧
ビデオデータレート
単位
Min.
4.9
3.5
0.1
Vφ - 0.5
0
Typ.
5.0
1.26
45
90
0
4.5
Vφ
0
Max.
5.1
50
100
1
4.6
1
4
Vφ + 0.5
0.4
mA
V
V
mA
MHz
V
V
0
20
100
ns
100
Vφ - 0.5
0
Vφ
0
Vφ + 0.5
0.4
ns
V
V
0
20
100
ns
6000
0
-
4.5
1.26
f/8
-
ns
V
mA
V
Hz
分光感度特性
(Typ.)
1.0
਋࢕ۜഽ (A/W)
T=25 °C
T= -10 °C
0.5
0
0.5
1.5
1.0
2.0
෨ ಿ (µm)
KMIRB0011JA
2
G9201～G9204シリーズ
InGaAs リニアイメージセンサ
電気的および光学的特性 (T=25 °C)
項目
記号
λp
Qsat
最大感度波長
飽和電荷量
RMSノイズ電圧 (読み出しノイズ)
感度不均一性
飽和電圧
条件
*6
標準偏差
積算回数=50
*7
N
PRNU
Vsat
Min.
-
Typ.
1.55
30
Max.
-
単位
µm
pC
-
180
300
µV rms
3.0
3.2
±5
-
%
V
*6: Vφ=5 V, CE=16 nV/e*7: 飽和の50 %、積分時間=10 ms、ダーク出力を減算後に測定。先頭画素と最終画素は除く。
暗電流特性 (T=25 °C)
項目
G9201 シリーズ
G9202 シリーズ
G9203 シリーズ
G9204 シリーズ
記号
Min.
-
ID
Typ.
2
1
4
1
Max.
10
5
20
5
単位
pA
等価回路
1 ْள
LowΊͼϋ
HighΊͼϋ
ΏέΠτΐΑΗ
΂έΓΛΠ
༞ੲٝႹ
CDS
VIDEO
έ΁ΠΘͼ΂ȜΡ
AD-TRIG
ΗͼηϋΈอ୆ٝႹ
Vdd
INP Vss
CLK
RESET
Vref
‫ٸ‬໐වႁ
KMIRC0010JC
3
G9201～G9204シリーズ
InGaAs リニアイメージセンサ
タイミングチャート
tr (clk)
tf (clk)
CLK
t1
t2
tr (RES)
ήρϋ·‫ۼܢ‬
(10·υΛ·ոષ)
tf (RES)
୭೰ಇୟশ‫ۼ‬
RESET
৘ष͈ಇୟশ‫ۼ‬
AD_TRIG
ςΓΛΠ
੄ႁ
t3
VIDEO
2 ch
උ͙੄̱শ‫ۼ‬
1 ch උ͙੄̱শ‫ۼ‬
डਞch උ͙੄̱শ‫ۼ‬
KACCC0224JB
項目
クロックパルス周波数
クロックパルス幅
クロックパルス上昇／下降時間
リセットパルス幅
リセットパルス上昇／下降時間
リセット (上昇)タイミング
リセット (下降)タイミング
出力セトリング時間
記号
tpw (clk)
tr (clk), tf (clk)
tpw (RES)
tr (RES), tf (RES)
t1
t2
t3
Min.
0.1
100
0
6000
0
50
50
-
Typ.
20
20
-
Max.
4
100
100
600
単位
MHz
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
基本接続回路
CLK
RESET
ΨΛέ͹ͺϋί
Vref
VIDEO
Vdd
Cf SELECT
INP
AD-TRIG
Vss
ΨΛέ͹ͺϋί
KMIRC0012JA
4
InGaAs リニアイメージセンサ
G9201～G9204シリーズ
外形寸法図 (単位: mm)
63.5 ± 0.15
53.3 ± 0.15
38.1 ± 0.15
35.6 ± 0.15
15
3.0 ± 0.15
27.2 ± 0.15
20.3 ± 0.15
10.2 ± 0.15
22.9 ± 0.15
25.4 ± 0.15
28
1 2
14
6.4 ± 1
1.0 ± 0.2
6.15
3.6
ͼϋΟΛ·ΑζȜ·
(28 ×) 2.54
(28 ×)
0.46
KMIRA0010JB
ピン接続 (上面図)
256 pixels
TE +
THERM
THERM
CASE
512 pixels
Cf SELECT
RESET
TE -
RESET-EVEN
TE +
AD-TRIG-EVEN
THERM
THERM
CASE
CLK-EVEN
AD-TRIG
Vdd
Vss
INP
CLK
Vref
Cf SELECT
RESET-ODD
TE AD-TRIG-ODD
Vdd
Vss
INP
CLK-ODD
Vref
VIDEO
VIDEO-EVEN
VIDEO-ODD
KMIRC0013EA
端子名
CLK
入力／出力
入力 (CMOSロジック)
RESET
入力 (CMOSロジック)
Vdd
Vss
INP
入力
入力
Cf SELECT
入力
CASE
THERM
TE+, TEAD-TRIG
VIDEO
Vref
出力
出力
入力
機能と推奨接続
CMOSシフトレジスタを動作させるためのパルス
CMOSチップ上のチャージアンプのフィードバック容量を初期化するた
めのリセットパルス。パルス幅によって積分時間が決まります。
CMOSチップ上の信号処理回路を動作させるための供給電圧
CMOSチップ上の信号処理回路用グランド
CMOSチップ上のチャージアンプアレイ用のリセット電圧
CMOS チップ上のフィードバック容量 (Cf) を決める電圧。 0 V のときは
Lowゲイン (CE=16 nV/e-)、5 VのときはHighゲイン (CE=320 nV/e-)とな
ります。
この端子はパッケージに接続されています。
パッケージ内の温度をモニターするためのサーミスタ用端子
フォトダイオードアレイを冷却するための電子冷却素子用電源端子
A/D変換用のデジタル信号、正極性
アナログビデオ信号、正極性
CMOSチップ上のオフセット補償回路用のリセット電圧
5
G9201～G9204シリーズ
InGaAs リニアイメージセンサ
1段電子冷却素子の仕様 (Ta=25 °C, Vdd=5 V, INP=4.5 V)
項目
電子冷却素子／許容電流
電子冷却素子／許容電圧
温度差 *8
サーミスタ抵抗
サーミスタ許容損失
条件
記号
Ic Max.
Vc Max.
Δt
Rth
Pth
Ic=1.4 A
Min.
40
4.85
-
Typ.
5.00
-
単位
A
V
°C
kΩ
mW
Max.
1.8
5.0
5.15
0.2
*8: 受光部の温度とパッケージ放熱部分の温度差
1段電子冷却素子の温度特性
サーミスタの温度特性
(Typ. Ta=25 °C, ༶෎‫ ܕ‬0.5 °C/W)
6
105
60
50
4
40
3
30
2
20
1
΍ȜηΑΗ೷ࢯġĩΩĪ
5
‫أ‬ഽओ (°C)
‫ݺ‬ယഩգ (V)
‫ݺ‬ယഩգ
‫أ‬ഽओ
104
΍ȜηΑΗ೷ࢯ͂୲చ‫أ‬ഽ͉ͅ
ո‫̳̜̦ͤ͘߸۾͈ئ‬ȃ
R1=R2 × exp B (1/T1-1/T2)
R1: T1 (K)̤̫ͥͅ೷ࢯ౵
R2: T2 (K)̤̫ͥͅ೷ࢯ౵
B : B೰ତ (B=3200 K ± 2 %)
5 kΩ ± 3 % at 298 K
10
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
0
1.8
103
240
250
‫ݺ‬ယഩၠ (A)
260
270
280
290
300
୲చ‫أ‬ഽ (K)
KMIRB0031JA
KMIRB0041JA
関連製品との接続図
ΏλΛΗ *
ΗͼηϋΈΩσΑ
ACࢣ࣮ࣈࣝ (AC100㹼240 V)
(C7557-01ͅັ௺)
Trig.
POWER
୺ဥΉȜήσ
(C7557-01ͅັ௺)
SIGNAL I/O
USB
ΉȜήσ
(C7557-01ͅັ௺)
TE CONTROL I/O
ͼιȜΐΓϋ΍
+
ζσΙΙλϋΥσ
࠿੄‫ܕ‬ΰΛΡ
C7557-01
PC (Windows 2000/XP/Vista)
(USB 2.0)
* ΏλΛΗ͉̈́̓ဥփ̵̱̞̀ͭ͘ȃ
KACCC0402JA
ུ঩ၳ͈ܱशඤယ͉Ȃ໹଼ijIJාĵ࠮࡛ह͈͈̳́͜ȃୋ຦͈ॽအ͉Ȃ٨ၻ൝͈̹͛ထ̩࣬̈́་ࢵ̳̭̦̜̳ͥ͂ͤ͘ȃ
ୋ຦ͬঀဥ̳ͥष͉ͅȂୋ຦̮͈͂ॽအ੥ͬຈ̴̮‫̞̯̺̩෇ږ‬ȃॽအ੥̦̤਀ࡓ̞̈́ͅાࣣ͉ͅȂୋ຦ͬඅ೰͈ષ̮ဥྵ̩̺̯̞ȃ
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ŇłřġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĶı
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ĩıijijĪġijķĸĮıIJijIJ
ŇłřġĩıijijĪġijķĸĮıIJĴĶ
Cat. No. KMIR1012J07 Apr. 2009 DN
6