MEMS-FPI分光センサ C13272-01 MEMSチューナブルフィルタと受光素子を一体化した 近赤外用の超小型分光センサ MEMS-FPI分光センサは、印加電圧により透過波長を可変できるMEMS-FPI (Fabry-Perot Interferometer: ファブリペロー 干渉計)チューナブルフィルタとInGaAs PINフォトダイオードを1パッケージに収めた超小型センサです。感度波長範囲は 1550～1850 nmであり、プラスチックや溶液中の物質の識別用などの小型機器への組み込みに適しています。 特長 用途 当社製InGaAs PINフォトダイオードの単素子チップ内蔵 プラスチック・溶液などの選別 感度波長範囲: 1550～1850 nm 超小型: TO-5パッケージ ガス検出 超軽量: 1 g ハーメチックパッケージ: 高湿度に対して高信頼性を実現 スマートフォンやタブレッドなどの携帯端末との連携 モバイル測定機器への組み込み サーミスタ内蔵 絶対最大定格 (指定のない場合はTa=25 °C) 項目 フィルタ制御電圧*1 受光素子逆電圧 受光素子順電流 動作温度*2 保存温度*2 推奨はんだ条件 定格値 Vλ1550nm + 0.5 1 10 -40 ～ +85 -40 ～ +125 260 °C以下, 10 s以内 単位 V V mA °C °C - *1: 特定の温度におけるVλ1550nm (λ=1550 nmの光を透過させるためのフィルタ制御電圧)に対して+0.5 V以上の電圧を印加すると、MEMS-FPI チューナブルフィルタが破損する恐れがあります。なおTa=25 °Cにおける個別製品のVλ1550nmについては、検査成績書を参照してください。 *2: 結露なきこと 高湿環境においては、製品とその周囲で温度差があると製品表面が結露しやすく、特性や信頼性に影響が及ぶことがあります。 注) 絶対最大定格を一瞬でも超えると、製品の品質を損なう恐れがあります。必ず絶対最大定格の範囲内で使用してください。 MEMS-FPI分光センサの電気的および光学的特性 (指定のない場合はTa=25 °C) 項目 感度波長範囲*3 波長分解能 (半値幅)*4 波長の温度依存性*5 波長再現性*6 セトリング時間 (0 V→Vλ1550nm)*7 暗電流*8 サーミスタ抵抗 記号 λ - Min. - Typ. 1550 ～ 1850 ±2 Max. 20 0.9 - 単位 nm nm nm/°C nm - - 1 - ms ID - 9.6 4 - 40 10.4 nA kΩ *3: 感度波長範囲外の波長をカットするバンドパスフィルタを使用してください。 *4: 入射角度=0°, 受光素子NA=0.09 *5: λ=1550 nm *6: フィルタ制御電圧・入光条件・使用環境などが一定の場合 *7: MEMS-FPIチューナブルフィルタの制御電圧を0 VからVλ1550nmまで変化させた場合に、出力信号が安定信号量の99%に達するまでの時間 *8: VR=0.5 V 1 浜松ホトニクス株式会社 C13272-01 MEMS-FPI分光センサ 内蔵InGaAs PINフォトダイオードの電気的および光学的特性 (指定のない場合はTa=25 °C) 項目 受光面サイズ 感度波長範囲 最大感度波長 受光感度 比検出能力 雑音等価電力 端子間容量 記号 A λ λp S D* NEP Ct 条件 Min. λ=λp λ=λp λ=λp VR=0 V, f=1 MHz 1800 1.0 9 × 1010 - フィルタ制御電圧ー素子温度 (代表例) 1850 0.4 1800 άȜ·൫ً෨ಿ (nm) Vλ1550nm (Ta=25 °C)̥͈ͣΒτ (V) 1900 0.6 0.2 0 -0.2 1650 -0.6 1550 0 25 50 75 100 ளঊأഽ (°C) (Ta=25 °C, වৣ=ڙ0°, ளঊNA=0.09) 1700 1600 -25 2050 9 × 10-14 20 単位 mm nm nm A/W cm·Hz1/2/W W/Hz1/2 pF 1750 -0.4 -0.8 -50 Max. ピーク透過波長―フィルタ制御電圧 (代表例) (වৣ=ڙ0°, ளঊNA=0.09) 0.8 Typ. ϕ0.1 900 ～ 2100 1950 1.2 2.5 × 1011 4 × 10-14 8 1500 20 25 30 35 40 έͻσΗଷࢄഩգ (V) KACCB0400JA KACCB0401JA 波長分解能―ピーク透過波長 (代表例) ෨ಿٜෝ (໙) (nm) 20 (Ta=25 °C, වৣ=ڙ0°, ளঊNA=0.09) 18 16 14 12 10 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 άȜ·൫ً෨ಿ (nm) KACCB0402JA 2 C13272-01 MEMS-FPI分光センサ ピーク透過波長ー素子温度 (代表例) (වৣ=ڙ0°, ளঊNA=0.09) 1900 Vλ1850nm Vλ1750nm Vλ1700nm Vλ1650nm Vλ1550nm άȜ·൫ً෨ಿ (nm) 1850 1800 1750 1700 1650 1600 1550 1500 -50 -25 0 25 50 75 100 ளঊأഽ (°C) KACCB0403JB サーミスタ抵抗ー温度 (代表例) ȜηΑΗࢯ (kΩ) 1000 100 10 1 -50 -25 0 25 50 75 100 أഽ (°C) KACCB0404JB 3 C13272-01 MEMS-FPI分光センサ MEMS-FPIチューナブルフィルタの透過率―波長 (代表例) 100 90 80 Vλ1850nm Vλ1750nm Vλ1700nm Vλ1650nm Vλ1550nm 60 50 ・MEMS-FPIチューナブルフィルタの特徴として、高次 光などによる透過が感度波長範囲外で発生します。 白色光を照射する際は高次光の影響を除去するため バンドパスフィルタの使用を推奨します。 ・任意のピーク透 過 波長に対するフィル タ制 御電 圧 は、個別製品ごとで異なります。各製品のVλ1850nm、 Vλ1550nm (Ta=25 °C)は、検査成績書に記載されてい ます。 40 30 20 10 0 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 ෨ಿ (nm) KACCB0405JA 外形寸法図 (単位: mm) ϕ9.14 ± 0.2 ϕ8.2 ± 0.1 ϕ1.5 ± 0.1 ໐ġϕ0.1 MEMS-FPIΙνȜήσέͻσΗġϕ0.75 ໐պ౾ୈഽ : ±0.25 έͻσΗպ౾ୈഽ: ±0.3 (ΩΛΉȜΐαȜΑ࿂ಎͅచ̱̀) 5.81 ± 0.2 +0.25 3.09 - 0.2 5.5 ± 0.5 0.41 ± 0.1 ࿂ 2.04 - 0.2 έͻσΗ +0.25 ៹߾ॸ΄ρΑ [൫ًၚ90% min. (1550ȡ1850 nm)] ϕ0.45 ςȜΡ ϕ5.8 ± 0.2 45° ± 3° ൫ًၚ (%) 70 [Ta=25 °C, ܵවৣ, ٜܵෝ (FWMH)= 3 nm max., වৣ=ڙ0°, ளঊNA=0.09] CASE LOW-MIR NTC-2 NTC-1 UP-MIR CASE InGaAs-Anode InGaAs-Cathode KACCA0385JA 4 C13272-01 MEMS-FPI分光センサ ピン接続 ピンNo. 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 CASE LOW-MIR NTC-2 NTC-1 UP-MIR CASE InGaAs-Anode InGaAs-Cathode 入力／出力 入力 出力 出力 入力 出力 出力 内容 ケース接続 MEMS-FPIチューナブルフィルタ下部電極 サーミスタ用 サーミスタ用 MEMS-FPIチューナブルフィルタ上部電極 ケース接続 マーキング情報 DataMatrix **##### 形状: 長方形 セルサイズ: 0.14 × 0.14 mm シンボルサイズ: 12 × 26セル 入力情報: C13272-01, **##### “型名” ( +“, ”+“シリアルNo.”) 型名 シリアルNo. **: 年月情報 #####: 5桁の数字 (個別製品No.) DataMatrix ߿ྴ 72 32 C 1 - 01 C13272-01 キャップ上のマーキング 説明 **# ## ## マーキング項目 ΏςͺσNo. 注) DataMatrix読み込み装置として、キーエンス 2次元コードリーダー SR-1000を推奨します。 KACCC0837JA 接続例 LOW-MIR MEMS-FPI ΙνȜήσέͻσΗ UP-MIR InGaAs-Cathode InGaAs PINέΠΘͼȜΡ InGaAs-Anode CASE ȜηΑΗ DCഩգ ଷࢄξΣΛΠ I/Vͺϋί NTC-2 NTC-1 ଷࢄ PC ADC أഽκΣΗ MEMS-FPI Γϋ KACCC0804JA 5 C13272-01 MEMS-FPI分光センサ MEMS-FPI分光センサの構造 MEMS-FPI分光センサは、MEMS-FPIチューナブルフィルタ、受光素子 (フォトダイオード)などから成ります。光入射方向と同軸上に MEMS-FPIチューナブルフィルタと受光素子を配置するシンプルな構成です。本製品は分光センサでありながら、単素子の受光素子を使用 しており、高価な多チャンネルの受光素子を使う必要がありません。 内部構造 MEMS-FPI ΙνȜήσέͻσΗ ΑβȜ ளঊ ܖโ KIRDC0108JA MEMS-FPIチューナブルフィルタ MEMS-FPIチューナブルフィルタは、エアギャップを介して、上部ミラーと下部ミラーを対向させています。ミラー間に電圧を印加し、そ の静電引力によってエアギャップの調整を行います。そのため、上部ミラーはメンブレン (薄膜)構造となっています。エアギャップがmλ/2 のときに、おおむね波長 λが透過するフィルタとして機能します (m: 整数)。フィルタ制御電圧を大きくすると静電引力によりエアギャップ は小さくなり、透過ピーク波長が短波長側へシフトします。 MEMS-FPIチューナブルフィルタの断面図 ฒ ݂ΛΙϋΈγȜσ ષ໐ηρȜ ئ໐ηρȜ ܖโ ͺΆλΛί ൫ً෨ಿġλ KIRDC0109JA 6 MEMS-FPI分光センサ C13272-01 使用上の注意 製品の取り扱い時に加えて、装置への組み込み後も以下について注意する必要があります。 取り扱い ・製品に触れる場合、ピンセットや手袋を使うことを推奨します。製品に素手で触れると、特性劣化・メッキ腐食とともに、はんだぬ れ性へ悪影響が発生する場合があります。 ・清浄な場所で作業を行ってください。 フィルタ制御電圧 ・絶対最大定格で定められたフィルタ制御電圧を印加してください。絶対最大定格を超えたフィルタ制御電圧を印加すると、MEMSFPIチューナブルフィルタが破損する恐れがあります。 静電気 ・MEMS-FPI分光センサは静電気管理対象品です。取り扱い時には、静電気による破壊および劣化の防止のために注意する必要があり ます。 関連情報 www.hamamatsu.com/sp/ssd/doc_ja.html 注意事項 ・ 製品に関する注意事項とお願い ・ 安全上の注意 ・ 化合物光半導体 受光素子／使用上の注意 技術情報 ・ MEMS-FPI分光センサ／Q&A ・ 赤外線検出素子／技術資料 ・ 赤外線検出素子／用語の解説 本資料の記載内容は、平成28年4月現在のものです。 ୋ͈ॽအ͉Ȃ٨ၻ͈̹̈́̓͛ထ̩࣬̈́་ࢵ̳̭̦̜̳ͥ͂ͤ͘ȃུၳ͉ୃ̹̳͛ͥܢͬږਹͅै଼̯̹͈̳̦ͦ́͜Ȃͦ͘ͅࢋܱ̈́̓ͥ͢ͅࢋ̦ͤ ̜ͥાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃུୋͬঀဥ̳ͥष͉ͅȂຈ̴ොවॽအ̮ͬဥྵ͈ષȂड૧͈ॽအ̮̞̯̺̩ͬږȃ ུୋ͈༗બ͉ȂොවࢃIJාոඤ̦ͅอࡉ̯ͦḀ̑̾২̯̹ͦͅાࣣȂུୋ͈ਘၑ̹͉͘య͈ොවͬࡠഽ̱̳͂͘ȃ̹̺̱Ȃ༗બۼܢඤ̜́̽̀͜Ȃ ഛब̤͍͢ະഐ୨̈́ঀဥ֦̳ܳͥͅఅ͉̞̀̾ͅٺȂ২̷͉͈ୣ̵̞ͬͭ͘ȃ ུၳ͈ܱशඤယ̞̾̀ͅȂ২͈ݺౄ̱̈́ͅഢश̹͉͘ໝୋ̳̭̲̳ͥ͂ͬ͘ȃ ŸŸŸįũŢŮŢŮŢŵŴŶįŤŰŮ ୵రުאਫ਼ ಆ෨ުאਫ਼ ުאނਫ਼ ಎ໐ުאਫ਼ ఱिުאਫ਼ ୌུުאਫ਼ ɧĺĹıĮııijIJ ɧĴıĶĮıĹIJĸ ɧIJıĶĮıııIJ ɧĵĴıĮĹĶĹĸ ɧĶĵIJĮııĶij ɧĹIJijĮııIJĴ ୵రঌဩߊಎ؇ĴĮijĮIJġဩίρΎIJIJٴ ֟ઽࡇ̩̾͊ঌࡄڠݪĶĮIJijĮIJıġĩࡄڠݪΑ·;ͿͺΫσĸٴĪ ނസࢽߊࡵΦĴĮĹĮijIJġĩࡵΦĴĴ૩ΫσĶٴĪ ຩઐঌಎߊग५ĴijĶĮķġĩུྵຩઐפஜΫσĵٴĪ ఱिঌಎ؇ߊհാijĮĴĮIJĴġĩఱि࣭षΫσIJıٴĪ ؖঌฎఉߊฎఉפIJĮIJĴĮķġĩಅ५ฎఉΫσĶٴĪ ŕņōġĩıijijĪġijķĸĮıIJijIJġġŇłřġĩıijijĪġijķĸĮıIJĴĶ ŕņōġĩıijĺĪġĹĵĹĮĶıĹıġġŇłřġĩıijĺĪġĹĶĶĮIJIJĴĶ ŕņōġĩıĴĪġĴĵĴķĮıĵĺIJġġŇłřġĩıĴĪġĴĵĴĴĮķĺĺĸ ŕņōġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJijġġŇłřġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJĵ ŕņōġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĵIJġġŇłřġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĶı ŕņōġĩıĺijĪġĵĹijĮıĴĺıġġŇłřġĩıĺijĪġĵĹijĮıĶĶı ࡥఘުאଔૺ໐ȁɧĵĴĶĮĹĶĶĹȁຩઐঌߊঌIJIJijķĮIJȁŕņōġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĴĴIJIJȁŇłřġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĶIJĹĵ Cat. No. KACC1250J01 Apr. 2016 DN 7