[實用新型]一種基于熒光薄膜的反射接收的紫外硅基探測器

有效

• 申請號: 201320331931.0
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN203312316U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 何梁;陶春先;張大偉;盧忠榮;洪瑞金;黃元申
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: H01L31/0232
• 分類號: H01L31/0232;H01L31/101;H01L31/0216
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本實用新型涉及一種紫外探測技術，特別涉及一種基于熒光薄膜的反射接收的紫外硅基探測器。

背景技術

紫外探測技術在軍事和民用等方面應用廣泛。在軍事上,?導彈預警、制導、紫外通訊、生化分析等方面都有紫外探測的需求。在民用上,?如明火探測、生物醫藥分析、臭氧監測、海上油監、太陽照度監測、公安偵察等。CCD和CMOS是兩種最常用的硅基探測器，在紫外信號的探測研發實用新型一直是重要的領域。前照式CCD在可見光范圍內具有好的響應度，但其在紫外區的響應度很低。為了提高這類CCD?的紫外響應，往往采用在這類CCD表面鍍紫外增強涂層的辦法。這種涂層材料可以吸收紫外光子，然后在可見區以一定的轉化效率再發射出來，從而達到“增強”CCD的紫外響應的效果。第二種方案是選擇背照式CCD，制作工藝非常復雜，尤其是減薄工藝與其他精細處理難度很大，相應制作成本也有大大增加。

光敏元表面鍍膜，既可以不改變現有的成像器件生產線，也具有非?？尚械闹谱鞴に嚒Ｔ谧贤夤饧畎l光的能量中，由于熒光薄膜的各向同性，前表面的反射和光透射中的自吸收效應損耗了絕大部分能量，導致被硅基探測器接收的可見光能量很微弱。提高基于熒光薄膜的硅基探測器靈敏度非常迫切。

發明內容

本實用新型是針對基于熒光薄膜的硅基探測器靈敏度不夠的問題，提出了一種基于熒光薄膜的反射接收的紫外硅基探測器，采用普通硅基探測器對熒光薄膜發光的反射式接收實現高靈敏度探測。

本實用新型的技術方案為：一種基于熒光薄膜的反射接收的紫外硅基探測器，包括石英透鏡、變頻反射鏡、可見光增透透鏡和硅基探測器，四個部件都安裝在內部涂黑的密封裝置中，石英透鏡安裝至密封裝置的入射窗口處，外部光源入射通過石英透鏡后，入射到鍍有熒光薄膜的變頻反射鏡上，光經變頻反射鏡反射到反射鏡的下方的可見光增透透鏡，經可見光增透透鏡聚焦到水平安裝在密封裝置底部的硅基探測器上。

所述石英透鏡表面鍍有一層紫外增透薄膜。

所述變頻反射鏡為平面或凹面，反射面鍍有一層用于紫外發光的變頻膜，反射鏡平面與石英透鏡射出的入射光線成傾斜角，傾斜角可調。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型基于熒光薄膜的反射接收的紫外硅基探測器，在熒光薄膜反射發光面直接接收，避免了熒光薄膜透射接收時不可避免的自吸收損耗，有效提高了硅基探測器的紫外探測能力。

附圖說明

圖1為本實用新型基于熒光薄膜的反射接收的紫外硅基探測器結構簡圖。

具體實施方式

如圖1所示結構簡圖，基于熒光薄膜的反射接收的紫外硅基探測器前端采用紫外增透的石英透鏡3，提高入射紫外光的功率密度。中端采用一塊鍍有熒光薄膜的反射鏡4；光源5的光通過石英透鏡3后經過反射鏡4反射到可見光增透透鏡2，可見光增透透鏡2使得熒光發射光輻照到硅基探測器1接收面。整個部件在內部涂黑的管路中密閉封裝。將石英鏡頭安裝在密封裝置的入射窗口處，再將變頻反射鏡傾斜45度角安裝在密封容器內部，使入射的光聚焦落在變頻反射鏡4的光學面上，在反射鏡的下方安裝一個對于可見光增透的透鏡2，對變頻反射鏡出射的熒光進行聚焦到硅基探測器1上，將硅基探測器水平安裝在密封裝置底部，調整變頻反射鏡4的傾斜角，使入射光經反射鏡4反射后后，豎直投射到硅基探測器1光敏面上，實現紫外成像探測。

石英透鏡3表面鍍制有一層紫外增透薄膜，有效提高入射到熒光反射鏡的紫外光能量。

變頻反射鏡4，可以為平面或凹面，反射面鍍有一層用于紫外發光的變頻膜。反射鏡4平面與入射光線成45度傾斜角，并依據熒光發射最強方向在30度～60度范圍內連續可調。

所述的可見光增透透鏡2，表面鍍制有一層可見光增透薄膜，有效提高入射到硅基探測器接收面的發射光能量。