Термокомпенсированный усилитель сигнала фотодиода, Как компенсировать температурный дрейф диода. Опции

[ADOWWW]

Приветствую коллег !
Необходимо регистрировать и измерять яркость пикосекундных ( 200-500 пс) лазерных импульсов.
В принципе схемотехника не сложная, усилитель фототока на ОУ с термокомпенсацией на резисторной сборке.
Если необходимо, схему попозже приведу.
Но есть одна проблема, в процессе работы, датчик с оптикой и фотодиодом ( G12183-003K ) разогревается измеряемым лазерным излучением, от комнатной- до 60-70 градусов.
Ответственно плывет фототок диода, нелинейно. Подскажите, может есть схемотехнический способ достаточно точной термокомпенсации дрейфа фотодиода?
Сделать термос или заменить диод на диод с пельтье, в данном устройстве затруднительно. Рассматривается лишь как безвыходный вариант.

[ADOWWW]

alexunder, длинна волны 2100нм. Измеряем уровень каждого импульса, частота 100Гц. Скорость достаточная, да и не так много диодов на эту волну, особенно быстрых.
И фильтр стоит , и зеркало отбора, около 1% . Нагрев никак не убрать. Греется все, ну и диоды вместе с ними. Но это все другая тема, у мну есть ослабленный почти в 1000 раз фотопоток и как факт - нагрев.
Причём верхняя температура скачет в зависимости от режимов работы лазера и окружающей температуры .
Есть ли идеи схемотехнической компенсации ?

MegaVolt, выложу с работы.

[novikovfb]

Нагрев никак не убрать. Греется все, ну и диоды вместе с ними. Но это все другая тема, у мну есть ослабленный почти в 1000 раз фотопоток и как факт - нагрев.
Причём верхняя температура скачет в зависимости от режимов работы лазера и окружающей температуры .
Есть ли идеи схемотехнической компенсации ?

Выходной сигнал должен идти на цифровой измеритель? Тогда можно переложить на него термокомпенсацию, т.е. откалибровать фотоприемник + усилитель в диапазоне рабочих температур и забить таблицу в программу обработки.

[alexunder]

Выходной сигнал должен идти на цифровой измеритель? Тогда можно переложить на него термокомпенсацию, т.е. откалибровать фотоприемник + усилитель в диапазоне рабочих температур и забить таблицу в программу обработки.

Автор уже пробовал, см пост выше

[novikovfb]

Автор уже пробовал, см пост выше

Не понимаю, как может мешать нелинейность. Вопрос только в размерах таблицы термокомпенсации: шаг должен быть достаточно мелким, чтобы нелинейность внутри шага не превышала требуемой точности.

[alexunder]

Не понимаю, как может мешать нелинейность. Вопрос только в размерах таблицы термокомпенсации: шаг должен быть достаточно мелким, чтобы нелинейность внутри шага не превышала требуемой точности.

Возможно. Придется калибровать каждый экземпляр фотодиода (на случай если много аналогичных устройств), т.к. коэффициенты будут уникальными.

ADOWWW, думаю, наблюдаемый эффект связан с особенностями температурной зависимости ширины запрещенной зоны InGaAs, это даже видно из datasheet (стр 3, верхний левый график), чем ближе длина волны к Eg (у вашего диода Eg в районе 2.6 мкм (0.5 эВ)), тем сильнее температурный коэфф. чувствительности. Если я прав то компенсировать схемотехнически суть делать "калибровку" температурной зависимости чувствительности аналоговым способом.

[iliusmaster]

Аналоговых вариантов не много и все они сложные.
1. Использовать теморезисторы с положительной и отрицательной ТКС, комбинируя их добиться компенсации изменения сигнала.
2. Использовать стабилитроны и диоды с промеренной ТКС. Подбирая из кучи с похожей для вашего диода по форме, но противоположной по знаку. Это просто "трындец" затраты на промерку, маркировку и подбор.
Проблемы:
1.Каждую схему придется очень долго подгонять под конкретный диод и не факт, что идеально сойдется из-за разброса параметров.
2. Необходимо обеспечить полное совпадение температуры диода и температуры компенсирующих элементов.


Я бы смотрел в сторону градуировочных таблиц.