作者：包cx 时间：2026-05-18
UPD超快探测器UPD-5N-IR2-P的上升时间与带宽的计算遵循产品官方测试报告中的严格标准与数学公式，光电探测器上升时间以信号最终值的10% 到90%为测算阈值，UPD探测器带宽则由真实上升时间通过固定公式换算得出。
UPD超快探测器UPD-5N-IR2-P覆盖800-2600nm波段，在规格书中的UPD上升时间和带宽分别为＜200ps和＞0.3GHz。结合厂家提供的UPD超快光电探测器测试表（下图）中的参数，我们初步可以判断UPD-5N-IR2-P光电探测器上升时间145.9ps和UPD探测器带宽2.4GHz指标明显优于规格书上的数据。
Alphalas的UPD上升时间和带宽测试系统包含以下设备：1、锁模飞秒激光器：波长1030nm，脉冲宽度4ps，激光脉冲的上升时间τLAS=2.86ps（假设为高斯脉冲波形）；2、泰克Tektronix 11801C示波器，配SD-32采样头（带宽：50GHz，标称上升时间τOSC=7ps），输入阻抗50Ω；3、高频同轴电缆，型号：泰克Tektronix 015-0560-00，带宽上限26GHz，长度46cm。
UPD超快光电探测器上升时间的计算：
UPD超快光电探测器上升时间分为实测上升时间（Measured）与真实上升时间（Real rise time），实测值通过特定测试系统获取，真实值需剔除测试系统本身的上升时间误差，通过解卷积计算得出。激光器与示波器组成的系统总上升时间𝜏SYS为：
𝜏SYS=√[(τLAS）2+(τOSC)2]= √(2.862+72)≈7.56ps
根据上图的测试数据，我们可以看出实测上升时间τmeasured=146.07ps。经反卷积处理后，被测光电二极管的真实上升时间为：
𝜏=√[(τmeasured）2-(τSYS)2]= √(146.072-7.562)≈145.87ps
由此得出，测试数据表中的光电探测器上升时间145.9ps。
UPD探测器带宽的计算：
UPD探测器带宽BW根据上升时间按以下公式计算：BW(GHz)=0.35/τ(ns)；UPD上升时间和带宽关系中的τ为：τ(ns) =0.35/BW(GHz)
其中，τ为理想阶跃信号的真实上升时间（10%-90%），单位为ns；BW为信号的带宽，单位为GHz。该计算公式针对-3dB条件下的带宽，-3dB是带宽的通用评价标准，指信号功率下降到原始功率的50%时的频率（功率与电压的平方成正比，-3dB对应电压衰减至70.7%）。当光电探测器上升时间10%~90%、带宽取-3dB条件下时，这个常数的精准计算值约为0.35。
由上面计算得出的τ=145.87ps，BW=0.35/0.14587=2.399GHz。由此得出，测试数据表中的UPD探测器带宽在-3dB条件下为2.4GHz。
UPD上升时间和带宽只有使用阻抗为50Ω的高质量同轴电缆并配合50Ω的外部终端（例如宽带宽示波器的输入端），才能保证达到规定的数值。UPD超快光电探测器UPD-15-IR2-FC型号除外，因为其内部未集成50Ω的电阻性终端。这种设计的优势是与UPD超快探测器内部集成50Ω电阻性终端的情况相比，终端设备（例如示波器输入端）上的信号幅度增大至两倍；该设计还允许将跨阻放大器（TIA）直接耦合在UPD超快探测器的输出端。如果需要更高的信号幅度，也可以使用其他终端方式（例如示波器的 1 MΩ 输入端），但这将大幅限制UPD探测器带宽。
