超高速PDモジュール、組み込み用パッケージ


  • Eight Models Cover Wavelengths from 700 nm to 1650 nm
  • High-Fidelity Impulse Responses Down to 11 ps FWHM
  • Bandwidths from 12 GHz to 50 GHz
  • High-Power 25 GHz Model for up to 100 mW (20 dBm)

DX50AF

SM, 50 GHz,
1250 - 1650 nm

DX25HA

SM, 25 GHz,
980 - 1625 nm,
Input ≤100 mW

DX30BF

MM, 30 GHz,
750 - 1650 nm

Compact, Hermetically Sealed Package for OEM Applications

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DX Series Operating Ranges
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DXシリーズモデルは仕様の波長範囲(上のグラフの塗りつぶし部分)用に設計されており、この範囲よりも短い波長(上のグラフの網掛け部分)の入力光にも応答しますが、性能は低くなります。詳細については「グラフ」タブをご覧ください。 ご不明な点は当社までお問い合わせください。

特注や量産、製品組み込み用途(OEM用途)

デモ機のお貸出しのご相談も承ります。

お気軽に当社までお問い合わせください。

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特長

  • 波長範囲: 可視(VIS)、近赤外(NIR)、または広帯域
  • 50 GHzまでの帯域で滑らかな周波数応答を発揮する超高速ディテクタ
  • リニア応答最大入力光パワー100 mW (20 dBm)のハイパワーモデルもご用意
  • DC結合出力
  • ハーメティックシール型のGaAsまたはInGaAsディテクターモジュール
  • 2種類のファイバーピグテールをご用意
    • SMF-28シングルモードファイバ
    • OM4(コア径Ø50 µm)マルチモードファイバ
  • 2.92 mm(Kコネクタ®†)または1.85 mm(Vコネクタ®†)よりRF出力信号
  • OEM用途に適したコンパクトなパッケージとシステムに容易に組込み可能な設計
  • 大量発注時の価格については当社までお問い合わせください。

DXシリーズの超高速ディテクターモジュールは、幅広い波長範囲に対応する(右のグラフ参照)シングルモードおよびマルチモードのファイバに結合したフォトディテクタがベースとなっています。入力光パルスに対して忠実に対応した電気信号を出力し、そのインパルス応答の半値全幅(FWHM)は最小で11 psです。各ディテクタは、ファイバ結合されたハーメチックシール型ディテクターモジュールで構成されており、製品組み込み(OEM)の用途に適しています(詳細は「動作」タブ参照)。当社では、こちらのディテクタをアルミニウム製筐体に組み込んだ製品もご提供しています。筐体には容量が500 mA·hの再充電可能電池、電流モニタ回路、そしてDC光電流のデジタルディスプレイが付いています。製品の詳細についてはこちらをご覧ください。

当社のシングルモードディテクタにはコア径9 µmのSMF-28シングルモードファイバーピグテールが使用され、マルチモードディテクタにはコア径50 µmのOM4マルチモードファイバーピグテールが使用されています。RF信号はメス型の1.85 mmコネクタ(DX50AF)またはSMAコネクタ対応のメス型2.92 mm RFコネクタ(上記以外のディテクタ)から出力します。これらのコネクタは適切なマイクロ波ケーブルまたはアダプタを介して計測機器に接続されます。内部バイアスネットワークにより、外部バイアスティーが不要になり、DC結合のクリーンなパルス出力が得られます。

DXシリーズディテクタの性能は1つ1つ工場で検査され、個々の検査結果が同梱されます。データシートのサンプルはこちらからご覧いただけます。2020年1月16日以降にご購入いただいたディテクタの検査結果や表形式のデータは、型番横の赤いドキュメントアイコン()をクリックし、「Download Serial Item Data」下の枠内にお手持ちのデバイスのシリアルナンバを入力するとご覧いただけます。2020年1月16日以前にご購入いただいたデバイスの検査結果をご希望の場合は当社までお問い合わせください。

アイコン等について
info icon下記の青のInfoアイコンをクリックすると、各製品の詳細仕様と性能グラフがご覧いただけます。
info icon下記の赤のアイコンをクリックすると、各製品の補足資料をダウンロードすることができます。

KコネクタおよびVコネクタはAnritsu社の登録商標です。


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超高速ディテクタDXシリーズの典型的な周波数応答
個別のグラフは下記の青いInfoアイコン()をクリックしてご覧ください。

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超高速ディテクタDXシリーズの典型的なスペクトル応答
測定値は実線で、理論値は点線で示されています。個別のグラフは下記の青いInfoアイコン()をクリックしてご覧ください。

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超高速ディテクタDXシリーズの典型的なインパルス応答
個別のグラフは下記の青いInfoアイコン()をクリックしてご覧ください。

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超高速ディテクタDXシリーズの典型的な電気的反射減衰量の周波数特性
個別のグラフは下記の青いInfoアイコン()をクリックしてご覧ください。
Photodetector Connectors
Item #Fiber Conn.RF Conn.
DX12CF
DX12DF
FC/PC2.92 mm
DX20AF
DX25CF
DX25DF
DX25HF
DX25AFFC/APC
DX30AF
DX30BF
FC/PC
DX50AF1.85 mm
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ピンおよびコネクタの位置を示す概略図

動作ガイド

接続のオプションについては右の表および図をご覧ください。ユニットは静電気放電(ESD)に対する予防策を講じて、慎重に開封してください。

  1. 取付用の貫通穴を使用してユニットを取り付けます。
  2. 適切なケーブルまたはアダプタを使用して、ユニットのRF出力を計測機器に接続します。超高速ディテクタの高速信号を読み取るためには、計測機器には50 Ω入力と適切な帯域幅が必要になります。
  3. バイアスピンと接地ピンとの間に4 VDCの電圧を印加します。
  4. ファイバーコネクタを介して光入力信号をディテクタに結合させます。入力光パワーが10 dBmを超えないようにしてください。
  5. DC光電流をモニタするには、電圧計に対して並列に抵抗を設置して、バイアスピンと接続します。抵抗での電圧降下によってモジュールのバイアス電圧が動作電圧以下にならないようにしてください。

静電気放電に弱い部品: DXシリーズ内の部品は静電気放電に敏感です。電気的な接続を行う前に、必ず取扱者や機器に対して適切な放電防止対策を講じてください。静電気を蓄積する可能性のある同軸接続ケーブルは特に注意が必要です。

特注&製品組み込み用途(OEM用途)について

ご用意している標準品や設定機能がご希望の用途に合致しない場合は、当社までご相談ください。特注品や製品組み込み用途(OEM用途)のご要望に対応いたします。

デモ機の貸出し

こちらの製品のデモ機をご希望の場合は、当社までご相談ください。現在国内にデモ機がない場合でも対応させていただきます。

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MX40B with cover removed
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 デジタルトランスミッタMX40B

設計、製造および試験

当社の超高速オプトエレクトロニクスのチームは、最大周波数応答70 GHzまでの様々なフォトニクス用途向けの高速コンポーネントおよび機器の設計、開発、製造を行っています。RF/マイクロ波の設計や光学素子、光ファイバ、オプトメカニクスの設計、混合信号を用いた電子機器などに関する専門知識を生かし、高速フォトニクスの分野において多岐にわたる実績を積んで参りました。20,000点以上の製品を手がける垂直統合型企業の1部門として、数多くの機器の販売およびサポートを行い、今後もさらに取扱い製品の幅を広げていく予定です。

当社の標準品および特注品のラインナップには光トランスミッタや変調器ドライバ、コントローラ、ディテクタ、光受信機、パルスレーザ、可変光減衰器、そして様々なアクセサリが含まれます。これ以外の特注品やOEM製品の設計、製造に関するご要望もお待ちしております。当社では主に以下の項目についてご対応可能です:

  • 70 GHzまでのディテクタおよび光受信機の設計
  • 70 GHzまでの光トランスミッタの設計
  • RF/マイクロ波の設計およびシミュレーション
  • 光ファイバおよびフォトニクスサブアセンブリの設計
  • 70 GHzまでの高速試験
  • マイクロアセンブリおよびワイヤーボンディング
  • マイクロ波モジュールのハーメティックシール
  • ファイバ融着接続
  • 特注レーザ刻印
  • 品質試験

特注品および標準品の概要 

当社の標準品のラインナップには、光トランスミッタや変調器ドライバ、コントローラ、ディテクタ、パルスレーザ、ならびにアクセサリが含まれます。これ以外にも、受信機などの関連製品や標準品のカスタマイズも取り扱い可能です。以下のセクションでは、当社で対応可能な特注品および標準品(内蔵型から部品レベルまで)についての概要を記載しています。  

光学装置

幅広いご要望に応えるため、当社では光学装置を部品レベルからご用意しています。トランスミッタには、波長可変レーザ、ドライバ増幅器およびバイアスコントローラ付き変調器、フル制御の光出力機能、直感的なタッチパネルが内蔵されています。波長可変レーザ、変調器ドライバ、変調器バイアスコントローラは個別にご購入いただけます。以下の機器にはフル遠隔制御機能が付いており、PCから送られるシリアルコマンドを用いて対応可能です。

  • 70 GHzまでの光トランスミッタ
  • リニア(アナログ)およびデジタルトランスミッタ
  • 70 GHzまでの電気-光(EO)変換機
  • 変調器ドライバ
  • 変調器用バイアスコントローラ
  • CおよびLバンド波長可変レーザ

内部レーザ光源、動作波長範囲、光ファイバのタイプ、増幅器のタイプなどのカスタマイズも承ります。

光コンポーネント

当社の特注品および標準品の光コンポーネント製品には、モジュール設計とハーメティックシール機能が採用されています。50 GHzまでの周波数応答を有するディテクタや、40 GHz以上で動作する光受信機の開発も行っています。また、関連する製品として、ご要望に応じてカスタマイズ可能な増幅モジュールや、可変光減衰器、マイクロ波ケーブル、ケーブル用アクセサリもご用意しています。

  • 50 GHzまでのハーメティックシール付きディテクタ
  • 40 GHzまでの光ファイバ用受信機
  • 増幅モジュール
  • 可変光減衰器
  • マイクロ波ケーブルおよびアクセサリ

シングルモードおよびマルチモードファイバ(該当品のみ)、時間または周波数領域での駆動用に最適化されたディテクタなどのカスタマイズも承ります。

自由空間用機器

当社の自由空間用機器には、周波数応答が1 GHz程度のディテクタやパルスレーザが含まれます。様々な幅のナノ秒パルスレーザを発生させるパルスレーザを、幅広い波長と出力パワーのモデルでご用意しております。ユーザ設定可能な繰返し周波数およびトリガ入出力信号が柔軟性を向上させ、電子ディレイライン製品によって実験中に複数のレーザを同期させることができます。当社の標準品のパルスレーザにゲインスイッチングデバイスを適用すると、100 ps領域までのパルスを発生させることもできます。

  • パルス幅10 ns(固定)のパルスレーザ
  • パルス幅および繰返し周波数を変更可能なパルスレーザ
  • NPLシリーズのパルスレーザを同期する電子遅延装置
  • 増幅ディテクタ

発光波長、光出力パワー、サブナノ秒のパルス幅など、パルスレーザのカスタマイズも承ります。

パルスレーザ:パワーとエネルギーの計算

パルスレーザからの放射光が、使用するデバイスや用途に適合するかどうかを判断する上で、レーザの製造元から提供されていないパラメータを参照しなければならない場合があります。このような場合、一般には入手可能な情報から必要なパラメータを算出することが可能です。次のような場合を含めて、必要な結果を得るには、ピークパルスパワー、平均パワー、パルスエネルギ、その他の関連するパラメータを必要とすることがあります。

  • 生物試料を損傷させないように保護する
  • フォトディテクタなどのセンサにダメージを与えることなくパルスレーザ光を測定する
  • 物質内で蛍光や非線形効果を得るために励起を行う

パルスレーザ光のパラメータは下の図1および表に示します。参照用として、計算式の一覧を以下に示します。資料を ダウンロードしていただくと、これらの計算式のほかに、パルスレーザ光の概要、異なるパラメータ間の関係性、および計算式の適用例がご覧いただけます。

 

計算式

周期と繰り返し周波数は逆数の関係:   and 
平均パワーから算出するパルスエネルギ:      
パルスエネルギーから算出する平均パワー:       
パルスエネルギーから概算するピークパルスパワー:           

平均パワーから算出するピークパワー、ピークパワーから算出する平均パワー :
 and
平均パワーおよびデューティーサイクルから算出するピークパワー*:
*デューティーサイクル() はレーザのパルス光が放射されている時間の割合です。
Pulsed Laser Emission Parameters
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図1: パルスレーザ光の特性を記述するためのパラメータを、上のグラフと下の表に示します。パルスエネルギ (E)は、パルス曲線の下側の黄色の領域の面積に対応します。このパルスエネルギは斜線で表された領域の面積とも一致します。

パラメータシンボル単位説明
パルスエネルギEジュール[J]レーザの1周期中に放射される1パルスの全放射エネルギ。
パルスエネルギはグラフの黄色の領域の面積に等しく、
これは斜線部分の面積とも一致します。
周期Δt 秒 [s] 1つのパルスの開始から次のパルスの開始までの時間
平均パワーPavgワット[W]パルスとして放射されたエネルギが、1周期にわたって
均一に広がっていたと仮定したときの、
光パワーの大きさ(光パワー軸上の高さ)
瞬時パワーPワット[W]特定の時点における光パワー
ピークパワーPpeakワット [W]レーザから出力される最大の瞬時パワー
パルス幅秒 [s]パルスの開始から終了までの時間。一般的にはパルス形状の
半値全幅(FWHM)を基準にしています。
パルス持続時間とも呼ばれます。
繰り返し周波数 frepヘルツ [Hz]パルス光が放射される頻度を周波数で表示した量。
周期とは逆数の関係です。

計算例

下記のパルスレーザ光を測定するのに、最大入力ピークパワーが75 mW 
のディテクタを使用するのは安全かどうかを計算してみます。

  • 平均パワー: 1 mW
  • 繰り返し周波数: 85 MHz
  • パルス幅: 10 fs

1パルスあたりのエネルギは、

と低いようですが、ピークパワーは、

となります。このピークパワーはディテクタの
最大入力ピークパワーよりも5桁ほど大きく、
従って、上記のパルスレーザ光を測定するのに
このディテクタを使用するのは安全ではありません


Posted Comments:
user  (posted 2022-04-25 17:20:45.773)
By what method is the detector linearity calculation made? Also, is the saturation power limited by the load resistance and reverse bias at which the output voltage approaches the reverse bias voltage, or are other nonlinearities dominate? I imagine that if i'm using a TIA circuit that maintains a constant bias across the detector, other effects such as space charge effects and electrical nonlinearities could dominate.
jdelia  (posted 2022-05-05 10:37:01.0)
Thank you for contacting Thorlabs. Linearity for these units is tested using a very low duty cycle pulsed source. For saturation, this is correct for photodiodes. These effects are a combination of average pulse power and peak pulse power. At one extreme is the low duty cycle, high pulse power with a low duty pulse (the other extreme is for signals which are mostly CW). For low duty cycle pulses, saturation effects start around 500mV output. As long as you stay within the operating limits of the unit, you will not encounter local/temporal nonlinear effects due to the pulse peak powers saturating. If you operate with pulses beyond the bandwidth of the detector, this would not hold true however. We have contacted you directly to discuss your application further.
firoz Khan  (posted 2019-09-30 15:04:40.11)
Hello SIr, I am Mohammad Firoz Khan doing my research in quantum optics. We have purchased DX30BF, DX20AF Ultrafast Fiber Optic Photodetector Modules from Thorlab. We are not able to employ this detector in our experiments. You have mentioned that 4 VDC voltage between the bias and ground pins. We have applied this biasing voltage and giving optical input on fiber port. Output is collected by the SMA port using a very high speed digital oscilloscope. We are not getting any output signal from detector. We are doing as you mentioned in data sheets. Is there any components we have missed here? Please sort out my problem and make this detector applicable for my experiments.
YLohia  (posted 2019-10-22 02:27:43.0)
Hello Firoz, thank you for contacting Thorlabs. We had reached out to you directly with troubleshooting steps at the time of your original post. If you have further questions regarding this issue, please feel free to reply to my email.

PDモジュール、12 GHz

Item #aFull
Specs
Fiber PigtailBandwidthWavelength
Range
Impulse
Response
ResponsivityConversion
Gainb
Optical Return
Loss (Max)
Noise-Equivalent
Power (NEP)c
Photodiode
Bias Voltage
DX12CFinfoSMF-28d (SM)DC - 12 GHz
(at 780 nm)
700 - 870 nm29 ps
(FWHM at
780 nm)
0.60 A/W15 V/W-28 dB43 pW/√Hz4 V
DX12DFinfoOM4e (MM)0.55 A/W14 V/W-18 dB
  • すべての仕様値は、特に記載のない限り25 °C、850 nmでの典型値です。
  • 50 Ωの外部負荷時
  • NEPは、内部および外部の負荷抵抗器の熱ノイズよって制限されます。
  • SMF-28 Ultraファイバに対応
  • 内蔵のOM4ファイバは当社のグレーデッドインデックスマルチモードファイバGIF50Eです。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
DX12CF Support Documentation
DX12CFシングルモード超高速ディテクターモジュール、700~870 nm、DC~12 GHz、FC/PC
¥169,000
7-10 Days
DX12DF Support Documentation
DX12DFマルチモード超高速ディテクターモジュール、700~870 nm、DC~12 GHz、FC/PC
¥195,000
7-10 Days

PDモジュール、20 GHz

Item #aFull
Specs
Fiber PigtailBandwidthWavelength
Range
Impulse
Response
ResponsivityConversion
Gainb
Optical Return
Loss (Max)
Noise-Equivalent
Power (NEP)c
Photodiode
Bias Voltage
DX20AFinfoSMF-28d (SM)DC - 20 GHz
(at 1560 nm)
1250 - 1650 nm18 ps
(FWHM at 1560 nm)
0.9 A/W22.5 V/W-25 dB28 pW/√Hz4 V
  • すべての仕様値は、特に記載のない限り25 °C、1550 nmでの典型値です。
  • 50 Ωの外部負荷時
  • NEPは、内部および外部の負荷抵抗器の熱ノイズよって制限されます。
  • SMF-28 Ultraファイバに対応
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
DX20AF Support Documentation
DX20AFシングルモード超高速ディテクターモジュール、1250~1650 nm、DC~20 GHz、FC/PC
¥286,000
7-10 Days

PDモジュール、25 GHz

Item #aFull
Specs
Fiber PigtailBandwidthWavelength
Range
Impulse
Response
ResponsivityConversion
Gainb
Optical Return
Loss (Max)
Noise-Equivalent
Power (NEP)c
Photodiode
Bias Voltage
DX25CFinfoSMF-28d (SM)DC - 25 GHz
(at 780 nm)
700 - 870 nm19 ps
(FWHM at
780 nm)
0.5 A/W12.5 V/W-25 dB51 pW/√Hz4 V
DX25DFinfoOM4e (MM)0.45 A/W11.0 V/W-18 dB
  • すべての仕様値は、特に記載のない限り25 °C、850 nmでの典型値です。
  • 50 Ωの外部負荷時
  • NEPは、内部および外部の負荷抵抗器の熱ノイズよって制限されます。
  • SMF-28 Ultraファイバに対応
  • 内蔵のOM4ファイバは当社のグレーデッドインデックスマルチモードファイバGIF50Eです。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
DX25CF Support Documentation
DX25CFシングルモード超高速ディテクターモジュール、700~870 nm、DC~25 GHz、FC/PC
¥364,000
7-10 Days
DX25DF Support Documentation
DX25DFマルチモード超高速ディテクターモジュール、700~870 nm、DC~25 GHz、FC/PC
¥416,000
7-10 Days

ハイパワー入力PDモジュール、25 GHz

  • リニア応答最大入力光パワー100 mW (20 dBm)
  • FC/PCまたはFC/APCコネクタ付きでご用意
Item #aFull
Specs
Fiber PigtailBandwidthWavelength
Range
Impulse
Response
ResponsivityConversion
Gainb
Optical Return
Loss (Max)
Noise-Equivalent
Power (NEP)c
Photodiode
Bias Voltage
DX25HFinfoSMF-28d (SM)DC - 25 GHz
(at 1560 nm)
980 - 1625 nm18.5 ps
(FWHM at 1560 nm)
0.45 A/W11.5 V/W-25 dB55 pW/√Hz9.5 V
DX25HAinfo
  • すべての仕様値は、特に記載のない限り25 °C、1550 nmでの典型値です。
  • 50 Ωの外部負荷時
  • NEPは、内部および外部の負荷抵抗器の熱ノイズによって制限されます。
  • SMF-28 Ultraファイバに対応
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
DX25HF Support Documentation
DX25HFシングルモード超高速ディテクターモジュール、980~1625 nm、DC~25 GHz、ハイパワー、FC/PC
¥533,000
7-10 Days
DX25HA Support Documentation
DX25HAシングルモード超高速ディテクターモジュール、980~1625 nm、DC~25 GHz、ハイパワー、FC/APC
¥533,000
7-10 Days

PDモジュール、30 GHz

Item #aFull
Specs
Fiber PigtailBandwidthWavelength
Range
Impulse
Response
ResponsivityConversion GainbOptical Return
Loss (Max)
Noise-Equivalent
Power (NEP)c
Photodiode
Bias Voltage
DX30AFinfoSMF-28d (SM)DC - 30 GHz
(at 1560 nm)
750 - 1650 nm15 ps
(FWHM at
1560 nm)
0.5 A/W (at 850 nm)
0.7 A/W (at 1550 nm)
12.5 V/W (at 850 nm)
20 V/W (at 1550 nm)
-18 dB
(at 850/1550 nm)
32 pW/√Hz4 V
DX30BFinfoOM4e (MM)0.45 A/W (at 850 nm)
0.7 A/W (at 1310 nm)
11.3 V/W (at 850 nm)
17.5 V/W (at 1310 nm)
-8 dB
(at 850/1310 nm)
  • すべての仕様値は、特に記載のない限り25 °C、1310 nmでの典型値です。
  • 50 Ωの外部負荷時
  • NEPは1310 nmではシングルモード動作をするようになっています。また、NEPは内部および外部の負荷抵抗器の熱ノイズよって制限されます。
  • SMF-28 Ultraファイバに対応
  • 内蔵のOM4ファイバは当社のグレーデッドインデックスマルチモードファイバGIF50Eです。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
DX30AF Support Documentation
DX30AFシングルモード超高速ディテクターモジュール、750~1650 nm、DC~30 GHz、FC/PC
¥507,000
Today
DX30BF Support Documentation
DX30BFマルチモード超高速ディテクターモジュール、750~1650 nm、DC~30 GHz、FC/PC
¥572,000
7-10 Days

PDモジュール、50 GHz

Item #aFull
Specs
Fiber PigtailBandwidthWavelength
Range
Impulse
Response
ResponsivityConversion
Gainb
Optical Return
Loss (Max)
Noise-Equivalent
Power (NEP)c
Photodiode
Bias Voltage
DX50AFinfoSMF-28ed (SM)DC - 50 GHz1250 - 1650 nm11 ps
(FWHM at 1560 nm)
0.7 A/W18 V/W-25 dB32 pW/√Hz4 V
  • すべての仕様値は、特に記載のない限り25 °C、1550 nmでの典型値です。
  • 50 Ωの外部負荷時
  • NEPは、内部および外部の負荷抵抗器(25 Ω)の熱ノイズよって制限されます。
  • SMF-28 Ultraファイバに対応
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
DX50AF Support Documentation
DX50AFシングルモード超高速ディテクターモジュール、1250~1650 nm、DC~50 GHz、FC/PC
¥715,000
7-10 Days