光电探测聚光结构

1.本实用新型涉及光电探测技术领域，特别涉及一种光电探测聚光结构。


背景技术：

2.可见光探测器可用于测量和探测、工业自动控制、光度计量等方面；红外探测器可用于火焰探测、红外热成像、红外遥感等方面；紫外探测技术可用于保密通讯、导弹预警、环境监测、火焰探测等。
3.如何提高光电探测器收集光信号的能力，尤其对于弱信号检测系统，是一个值得关注的问题，除了通过材料或器件结构设计改善探测器性能，对实用器件封装结构进行合理设计同样重要。根据目前的报道，探测器多采用透镜结构(如凸透镜)来进行聚光，使光信号聚焦到探测芯片光敏面上。透镜结构的制作工艺要求高，成本高。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种光电探测聚光结构，无需透镜即可实现聚光，成本低。
5.根据本实用新型实施例的光电探测聚光结构，包括：反光杯，所述反光杯的杯口内侧表面为反光面；探测器芯片，设置在所述反光杯的焦点上或者靠近焦点的位置，并且所述探测器芯片的光敏面朝向所述反光杯的杯口方向。
6.根据本实用新型实施例的光电探测聚光结构，至少具有如下有益效果：
7.采用上述结构设置的本实用新型，由于探测器芯片的光敏面位于反光杯的焦点位置或者附近，在进行探测的时候，能够利用反光杯聚集光线到探测器芯片的光敏面上，从而提高探测器芯片的探测性能。并且较传统的透镜结构而言，利用反光杯进行光线汇聚，有利于降低制作难度和生产成本。并且传统的反光杯通常都是用于配合点光源进行光线反射送出，实现远距离聚光照明作用。本实用新型利用反光杯来反向聚集光线，结构简单，成本低廉，并且结构紧凑，具有很强的实用性。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述光电探测聚光结构还包括底座，所述底座设置在所述反光杯的底部，所述探测器芯片设置在所述底座上。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述探测器芯片为红外探测器芯片、可见光探测器芯片、紫外探测器芯片中的一种或多种。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述反光杯的反射面为球面、非球面、自由曲面中的任意一种。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述反光杯为金属、塑料或玻璃制成的结构。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述反光杯为塑料制成的结构，并且所述反光杯的反光面具有金属镀层。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述金属镀层为铬、镍、铝、金、银中的任意一种。
14.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述
中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：
16.图1为本实用新型一种结构示意图；
17.图2为本实用新型的一种轴侧结构示意图。
18.图中：1-底座；2-探测器芯片；3-反光杯。
具体实施方式
19.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.在本实用新型的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
22.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
23.参照图1和图2所示，本实用新型一种实施例的光电探测聚光结构，包括：反光杯3，反光杯3的杯口内侧表面为反光面；探测器芯片2，设置在反光杯3的焦点上或者靠近焦点的位置，并且探测器芯片2的光敏面朝向反光杯3的杯口方向。
24.采用上述结构设置的本实用新型，由于探测器芯片2的光敏面位于反光杯3的焦点位置或者附近，在进行探测的时候，能够利用反光杯3聚集光线到探测器芯片2的光敏面上，从而提高探测器芯片2的探测性能。并且较传统的透镜结构而言，利用反光杯3进行光线汇聚，有利于降低制作难度和生产成本。并且传统的反光杯3通常都是用于配合点光源进行光线反射送出，实现远距离聚光照明作用。本实用新型利用反光杯3来反向聚集光线，结构简单，成本低廉，并且结构紧凑，具有很强的实用性。
25.在部分实施例中，光电探测聚光结构还包括底座1，底座1设置在反光杯3的底部，探测器芯片2设置在底座1上。三者之间可以通过封装固定，也可以采用其他形式固定。本实施例通过底座1的设置来形成探测器芯片2和反光杯3的固定基体，方便整个光电探测聚光结构安装、应用。
26.在部分实施例中，探测器芯片2为红外探测器芯片2、可见光探测器芯片2、紫外探测器芯片2中的一种或多种。上述任一种探测器芯片2均能应用于本实用新型中的光电探测聚光结构，利用反光杯3来提高光敏探测性能。
27.可以理解的是，本实用新型中的反光杯3的反射面只需要能够将光线汇聚到探测器芯片2的光敏面位置即可，因此可以设置为球面、非球面、自由曲面中的任意一种。
28.在部分实施例中，反光杯3为金属结构，利用金属材料的本身性能实现光线反射、汇聚。
29.在部分实施例中，反光杯3为塑料结构，在其反光面设置金属镀层，以此实现光线反射、汇聚。其中金属镀层的金属材料为铬、镍、铝、金、银中的任意一种，从而使其反光面成光亮的金属面。
30.在部分实施例中，反光杯3为玻璃结构。
31.在部分实施例中，光电探测聚光结构包括底座1、光电二极管和反光杯3。光电二极管的光敏面尺寸为0.7*0.7mm。反光杯3的反光面是焦距为0.65mm的抛物面，杯口的内径为7.67mm，杯底的内径为2.6mm，材料为铝，反射率为90％。利用lighttools软件对聚光效果进行模拟，设定直径为10mm、功率为1mw的面光源，从垂直光电二极管的光敏面的方向出光。经仿真分析，光电二极管在未加装反光杯3的情况下，接收到的总辐射功率为0.00622mw，加装了反光杯3时接收到的总辐射功率为0.473mw。
32.在部分实施例中，光电探测聚光结构包括底座1、光电二极管和反光杯3。光电二极管的光敏面直径为1mm。反光杯3的反光面是焦距为0.65mm的抛物面，杯口的内径为7.67mm，杯底的内径为2.6mm，材料为铝，反射率是90％。利用lighttools软件对聚光效果进行模拟，设定直径为10mm、功率为1mw的面光源，从垂直光电二极管的光敏面的方向出光。经仿真分析，光电二极管在未加装反光杯3的情况下，接收到的总辐射功率为0.0102mw，加装了反光杯3时接收到的总辐射功率为0.478mw。
33.在部分实施例中，光电探测聚光结构包括底座1、光电二极管和反光杯3。光电二极管的光敏面直径为1mm。反光杯3的反光面是焦距为0.65mm的抛物面，杯口的内径为9.48mm，杯底的内径为2.6mm，材料为铝，反射率是90％。利用lighttools软件对聚光效果进行模拟，设定直径为10mm、功率为1mw的面光源，从垂直光电二极管的光敏面的方向出光。经仿真分析，光电二极管在未加装反光杯3的情况下，接收到的总辐射功率为0.0102mw，加装了反光杯3时接收到的总辐射功率为0.759mw。
34.综上所述，本实用新型中的光电探测聚光结构的结构简单易行，能根据具体应用场景的光线进行设计，使得反光杯3口径范围内的光线能有效汇聚于探测器芯片2的光敏面上，从而提高探测器芯片2的响应性能，且成本较低，适用于大批量生产。
35.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。