一种小体积零位电压稳定的光电探测器制造技术

本发明专利技术公开了一种小体积零位电压稳定的光电探测器，主要包括光电探测器尾纤、尾纤保护管、封装盖、封装壳、光敏二极管及其载体和内部处理电路；光电探测器尾纤不再使用金属化光纤组件，光纤剥除光纤涂覆层后直接采用光纤粘接剂与封装壳固定，减小封装壳高度。该光电探测器以表面贴装的安装方式固定在电路板上，有效减小光电探测器安装尺寸。该光电探测器跨阻放大电路采用集成运算放大器，‑45℃～75℃温度范围内，零位电压变化量不大于±3mV，改善现有光电探测器零位电压温度稳定性。

A small volume zero position voltage stable photodetector

【技术实现步骤摘要】
一种小体积零位电压稳定的光电探测器
本专利技术属于光电子器件
，尤其涉及一种小体积零位电压稳定的光电探测器。
技术介绍
光电探测器将光信号转换为电信号，是光纤传感、光通讯中必不可缺的组件之一，外部光信号通过光电探测器尾纤进入光电探测器内部，被内部光敏感元件转换为电流信号，内部处理电路将微弱的电流信号转换为电压信号输出。目前，光电探测器多采用双列直插封装壳，由于插针的存在产品安装空间较大，且插针突出于光电探测器封装壳体，生产、测试运输环节容易受到碰触导致产品损伤，破坏产品密封性；尾纤多采用金属化光纤组件通过锡焊与封装壳尾管固定，要求封装壳尾管开孔较大，限制封装壳高度；内部处理电路采用分立器件，由于三极管PN结的温度敏感性，-45℃～75℃温度范围内，光电探测器零位电压变化量约±50mV。随着光通讯、光传感小型化、高密度、温度一致性时代的到来，原有光电探测器越来越难以适应这种高密度安装需求。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种小体积零位电压稳定的光电探测器，以适应光传感、光通讯领域小型化、高密度、温度一致性发展趋势。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种小体积零位电压稳定的光电探测器，包括：光电探测器尾纤、尾纤保护管、封装盖、封装壳、光敏二极管及其载体和内部处理电路；封装壳为光电探测器尾纤光敏二极管及其载体和内部处理电路提供支撑；其中，封装壳，包括：第一端面、第二端面、第三端面、第四端面、以及设置在第一端面上的尾管；光电探测器尾纤固定在封装壳的尾管中；尾纤保护管粘接在封装壳的第一端面上；其中，尾纤保护管包覆在光电探测器尾纤和尾管外侧；封装壳的第二端面和第三端面上均布有电极；其中，第二端面的电极焊接在外部电路板上，第三端面的电极连接光电探测器的光敏二极管及其载体和内部处理电路；封装盖与封装壳的第四端面焊接在一起，实现产品密封。在上述小体积零位电压稳定的光电探测器中，封装壳，还包括：尾管倒角和焊接口；焊接口设置在封装壳侧面，与第二端面上的电极连通，以便在焊接时填充焊料；尾管倒角设置在尾管的末端，以便于点胶操作。在上述小体积零位电压稳定的光电探测器中，光电探测器尾纤，包括：光纤涂敷层端、涂敷层剥离端和出光端面；其中，出光端面采用磨抛的方式处理成82°±1.5°斜面，以保证光电探测器反射损耗不小25dB；当光敏二极管及其载体和内部处理电路安装在封装壳的第三端面上后，涂敷层剥离端穿过封装壳的尾管，采用光纤粘结剂固定在尾管内。在上述小体积零位电压稳定的光电探测器中，尾纤保护管，包括：软管段、搭接处和硬管段；软管段与硬管段通过搭接处点胶连接；在尾纤保护管搭接处点胶，将软管段与硬管段固定在一起；硬管段上的第一端面与封装壳的第一端面粘接固定。在上述小体积零位电压稳定的光电探测器中，封装盖，包括：设置在下表面的凸台；其中，凸台外围为封装盖的焊接端面；焊接端面与封装壳的第四端面对齐、焊接固定。在上述小体积零位电压稳定的光电探测器中，光敏二极管及其载体，包括：光敏二极管和载体；其中，光敏二极管粘接在载体上实现侧面感光；载体，包括：第一顶面电极、第二顶面电极、第一侧面电极和第二侧面电极；其中，第一顶面电极与第一侧面电极通过侧面金属化工艺连通，第二顶面电极与第二侧面电极通过侧面金属化工艺连通；光敏二极管通过导电胶粘接在第一侧面电极或第二侧面电极上；光电探测器装配时，光敏二极管及其载体的连接端面固定在封装壳第三端面上；且，光敏二极管的光敏面与封装壳尾管对齐。在上述小体积零位电压稳定的光电探测器中，内部处理电路，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和运算放大器；第一电阻一端与负电源VEE相连，另一端与光敏二极管正电极相连；第二电阻一端与运算放大器反向输入端相连，另一端与运算放大器输出端相连；第三电阻一端与运算放大器输出端相连，另一端作为内部处理电路的输出端；第一电容一端与电源地GND相连，另一端与运算放大器反向输入端相连；第二电容与第二电阻并联；其中，第二电容一端与运算放大器反向输入端相连，另一端与运算放大器输出端相连；第三电容一端与正电源VCC相连，另一端与电源地GND相连，作为正电源VCC解耦电容；第四电容一端与负电源VEE相连，另一端与电源地GND相连，作为负电源VEE解耦电容；运算放大器正向输入端与电源地GND相连，光敏二极管负电极与运算放大器反向输入端相连。在上述小体积零位电压稳定的光电探测器中，光电探测器尾纤采用光纤剥除涂覆、端面处理后形成；封装盖采用金属材料；封装壳底板采用非导电材料。在上述小体积零位电压稳定的光电探测器中，非导电材料，包括：三氧化二铝或氮化铝或氧化锆。在上述小体积零位电压稳定的光电探测器中，内部处理电路由集成运算放大器、电阻、电容组成，实现-45℃～75℃温度范围内，零位电压变化量不大于±3mV。本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术所述的小体积零位电压稳定的光电探测器，采用适于表面贴装的封装壳，节省了产品安装空间。(2)本专利技术所述的小体积零位电压稳定的光电探测器，光电探测器尾纤无需金属化，光纤磨抛后直接固定于封装壳尾管内，有效降低了产品外形高度，减小了产品体积。(3)本专利技术所述的小体积零位电压稳定的光电探测器，内部处理电路采用集成运算放大器，实现-45℃～75℃温度下，零位电压变化量不大于±3mV。附图说明图1是本专利技术实施例中一种小体积零位电压稳定的光电探测器的结构示意图；图2是本专利技术实施例中一种光电探测器尾纤的结构示意图；图3是本专利技术实施例中一种尾纤保护管的结构示意图。图4是本专利技术实施例中一种封装盖的结构示意图；图5是本专利技术实施例中一种封装壳的结构示意图；图6是本专利技术实施例中一种光敏二极管及其载体的结构示意图；图7是本专利技术实施例中一种内部处理电路的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术公开的实施方式作进一步详细描述。本专利技术实施例公开了一种小体积零位电压稳定的光电探测器，采用集成运算放大器实现跨阻放大电路，-45℃～75℃温度范围内，零位电压变化量不大于±3mV；尾纤不再采用金属化光纤组件，光纤磨抛后直接固定在封装壳上，减小光电探测器封装壳高度；封装壳采用陶瓷基板，实现表面贴装，有效减小光电探测器安装空间，最终实现适应光传感、光通讯领域小型化、高密度、温度一致性发展趋势。如图1，该小体积零位电压稳定的光电探测器，具体可以包括：光电探测器尾纤1、尾纤保护管2、封装盖3、封装壳4、光敏二极管及其载体5和内部处理电路6。其中，封装壳4为光电探测器尾纤1光敏二极管及其载体5和内部处理电路6提供支撑。在本实施例中，如图5，封装壳4具体可以包括：第一端面403、第二端面404、第三端面405、第四端面407、以及设置在第一端面403上的尾管402。如图1和图5，光电探测器尾纤1固定在封装壳4的尾管402中。尾纤保护管2粘接在封装壳4的第一端面403上；其中，尾纤保护管2包覆在光电探测器尾纤1和尾管402外侧。封装壳4的第二端面404和第三端面405上均布有电极；其中，第二端面404的电极焊接在外部电路板上，实现表面贴装；第三端面405的电极连接光电探测器的光敏二极管及其载体5和内部处理电路6。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小体积零位电压稳定的光电探测器，其特征在于，包括：光电探测器尾纤(1)、尾纤保护管(2)、封装盖(3)、封装壳(4)、光敏二极管及其载体(5)和内部处理电路(6)；封装壳(4)为光电探测器尾纤(1)光敏二极管及其载体(5)和内部处理电路(6)提供支撑；其中，封装壳(4)，包括：第一端面(403)、第二端面(404)、第三端面(405)、第四端面(407)、以及设置在第一端面(403)上的尾管(402)；光电探测器尾纤(1)固定在封装壳(4)的尾管(402)中；尾纤保护管(2)粘接在封装壳(4)的第一端面(403)上；其中，尾纤保护管(2)包覆在光电探测器尾纤(1)和尾管(402)外侧；封装壳(4)的第二端面(404)和第三端面(405)上均布有电极；其中，第二端面(404)的电极焊接在外部电路板上，第三端面(405)的电极连接光电探测器的光敏二极管及其载体(5)和内部处理电路(6)；封装盖(3)与封装壳(4)的第四端面(407)焊接在一起，实现产品密封。

【技术特征摘要】
1.一种小体积零位电压稳定的光电探测器，其特征在于，包括：光电探测器尾纤(1)、尾纤保护管(2)、封装盖(3)、封装壳(4)、光敏二极管及其载体(5)和内部处理电路(6)；封装壳(4)为光电探测器尾纤(1)光敏二极管及其载体(5)和内部处理电路(6)提供支撑；其中，封装壳(4)，包括：第一端面(403)、第二端面(404)、第三端面(405)、第四端面(407)、以及设置在第一端面(403)上的尾管(402)；光电探测器尾纤(1)固定在封装壳(4)的尾管(402)中；尾纤保护管(2)粘接在封装壳(4)的第一端面(403)上；其中，尾纤保护管(2)包覆在光电探测器尾纤(1)和尾管(402)外侧；封装壳(4)的第二端面(404)和第三端面(405)上均布有电极；其中，第二端面(404)的电极焊接在外部电路板上，第三端面(405)的电极连接光电探测器的光敏二极管及其载体(5)和内部处理电路(6)；封装盖(3)与封装壳(4)的第四端面(407)焊接在一起，实现产品密封。2.根据权利要求1所述的小体积零位电压稳定的光电探测器，其特征在于，封装壳(4)，还包括：尾管倒角(401)和焊接口(406)；焊接口(406)设置在封装壳(4)侧面，与第二端面(404)上的电极连通，以便在焊接时填充焊料；尾管倒角(401)设置在尾管(402)的末端，以便于点胶操作。3.根据权利要求1所述的小体积零位电压稳定的光电探测器，其特征在于，光电探测器尾纤(1)，包括：光纤涂敷层端(101)、涂敷层剥离端(102)和出光端面(103)；其中，出光端面(103)采用磨抛的方式处理成82°±1.5°斜面，以保证光电探测器反射损耗不小25dB；当光敏二极管及其载体(5)和内部处理电路(6)安装在封装壳(4)的第三端面(405)上后，涂敷层剥离端(102)穿过封装壳(4)的尾管(402)，采用光纤粘结剂固定在尾管(402)内。4.根据权利要求1所述的小体积零位电压稳定的光电探测器，其特征在于，尾纤保护管(2)，包括：软管段(201)、搭接处(202)和硬管段(203)；软管段(201)与硬管段(203)通过搭接处(202)点胶连接；在尾纤保护管(2)搭接处(202)点胶，将软管段(201)与硬管段(203)固定在一起；硬管段(203)上的第一端面(204)与封装壳(4)的第一端面(403)粘接固定。5.根据权利要求1所述的小体积零位电压稳定的光电探测器，其特征在于，封装盖(3)，包括：设置在下表面的凸台(302)；其中，凸台(302)外围为封装盖(3)的焊接端面(301)；焊接端面(301)与封装壳(4)的第四端面(407)对齐、焊接固定。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翠华，丁东发，林锡源，王金玉，
申请(专利权)人：北京航天时代光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11