高适用度的多线阵列激光雷达探测器制造技术

本实用新型专利技术公开了高适用度的多线阵列激光雷达探测器，涉及光电技术领域，解决了现有光电探测器阵列存在体积大，应用限制大，利用程度低的技术问题，其包括陶瓷金属外壳、设置在陶瓷金属外壳内的探测器阵列、覆盖在探测器阵列上方的玻璃防护板，探测器阵列包括2个、4个、8个、16个、2×8个、2×16个、32个或40个探测器组成的单线或双线阵列，探测器为异质结构的APD，相邻两个APD的间距≤1.27mm，APD正面为N极，背面为P极，本实用新型专利技术采用陶瓷封装，且体积小，小型化的阵列探测器封装方式使其安装便利、适用于实际使用需求，满足可定制需要，具有适用性高的优点。信号接收精度高、体积小、安装便利、可定制，适用性高的优点。

Multi line array lidar detector with high applicability

【技术实现步骤摘要】
高适用度的多线阵列激光雷达探测器
本技术涉及光电
，更具体的是涉及高适用度的多线阵列激光雷达探测器。
技术介绍
激光三维成像雷达具有分辨率高、测距精度高、隐蔽性好、抗干扰能力强等一系列独特的优点，被广泛地应用于军事和民用领域。特别是扫描式的激光三维成像雷达，通过单光束或者光束阵列以及对应的探测单元，结合扫描机制，使得激光光斑在目标表面形成密集点阵，从而得到目标的三维图像。为了尽可能多的获取被扫描区域的三维信息，目前多采用多线激光雷达，可以覆盖更多的视场区域。而现有的多线激光雷达多使用标准尺寸规格的激光发射器和光电探测器，如Velodyne的16线、32线及64线激光雷达，其垂直角分辨率分别是2度、1.33度及0.43度，Ibeo的4线、8线激光雷达垂直角分辨率为0.8度。在实际应用中存在光束过于稀疏，导致垂直分辨率低，甚至较小障碍物扫描不到的情况；或者线束间距大，雷达封装尺寸过大，在检测垂直高度低的目标时，浪费上方发射的激光线束的问题；即在实际应用中，现有激光发射器和光电探测器阵列存在体积大，应用限制大，利用程度低的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于：为了解决现有激光雷达探测器存在的上述问题，提供一种高适用度的多线阵列激光雷达探测器，其具有信号接收精度高、体积小、安装便利、可定制，适用性高的优点。本技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：高适用度的多线阵列激光雷达探测器，包括陶瓷金属外壳、设置在陶瓷金属外壳内的探测器阵列、覆盖在探测器阵列上方的玻璃防护板，所述探测器阵列包括2个、4个、8个、16个、2×8个、2×16个、32个或40个探测器组成的单线或双线阵列，所述探测器为APD，相邻两个APD的间距≤1.27mm，APD正面为N极，背面为P极，APD采用异质结构，吸收层采用铟镓砷，倍增层采用磷化铟。进一步地，所述陶瓷金属外壳包括用于安装探测器的底座和设置在底座上表面的围坝，围坝包围设置在底座上的探测器阵列。进一步地，所述陶瓷金属外壳采用氮化铝或氧化铝陶瓷材料，陶瓷金属外壳的底座厚0.8mm，玻璃防护板厚0.5mm，所述底座设置有与探测器配合的阴极键和阳极键，所述阴极键和阳极键贯穿底座上下端面，且阴极键和阳极键表面镀金的镍钯金材料。进一步地，所述陶瓷金属外壳长11±0.1mm，宽2.8±0.05mm，探测器阵列包括1×8个探测器，探测器间距1.27mm，所述阴极键和阳极键的尺寸为0.5×0.8mm。进一步地，所述陶瓷金属外壳长20.6mm，宽2.2mm，探测器阵列包括1×16个探测器，探测器间距1.2mm，所述阴极键和阳极键的尺寸为0.35×0.75mm。在以上方案的基础上，进一步优化地，所述围坝呈矩形，凸起于底座的上表面，高0.6mm，所述围坝的长和宽小于底座的长和宽，围坝为表面镀金的铜坝，所述玻璃防护板与围坝的长宽相等，并连接固定于围坝的上端面。本技术的有益效果在于：高适用度的多线阵列激光雷达探测器采用陶瓷封装，且体积小，小型化的阵列探测器封装方式使其安装便利、适用于实际使用需求，满足可定制需要，具有适用性高的优点。同时，采用陶瓷金属陶瓷金属外壳一体成型，阴阳极键通过电镀方法成型、平滑稳定，保障了底座的平稳度，解决了光电二极管芯片贴装不平、键合可靠性低的问题。附图说明图1是高适用度的多线阵列激光雷达探测器的装配示意图；图2是底座上阴极焊盘和阳极焊盘数量一致时的仰视图；图3是底座上一个阳极总焊盘和多个阴极焊盘时的仰视图；图4是实施例1的装配示意图；图5是实施例1的装配图的侧视图；图6是实施例1的装配图的仰视图；图7是实施例2的装配示意图；图8是实施例2的装配图的侧视图；图9是实施例2的装配图的仰视图；附图标记：1—陶瓷金属外壳，2—底座，3—围坝，4—探测器，5—光敏面，6—N电极，7—玻璃防护板，8—打线柱，9—阴极键，10—阳极键，11—引线。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”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，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。APD是一种具有内部增益的半导体光电转换器件，具有量子响应度高、响应速度快、线性响应特性好等特点；可探测微弱信号而应用于激光雷达探测领域；APD探测器应用于激光雷达的信号接收，其应用的方式较于过去，更加的灵活多变，阵列探测器的安装位置尺寸也更小，现有的阵列探测器封装壳体尺寸大，安装不便，也不能个性化定制，适用度低，为此提供一种高适用度的多线阵列激光雷达探测器，实施例如下：实施例1如图1所示，本技术提供的高适用度的多线阵列激光雷达探测器，包括陶瓷金属外壳1、设置在陶瓷金属外壳1内的探测器阵列、覆盖在探测器阵列上方的玻璃防护板7，探测器阵列包括1×8个探测器4组成的单线阵列，探测器4为APD，APD正面为N极，背面为P极，APD采用异质结构，吸收层采用铟镓砷，倍增层采用磷化铟。APD芯片尺寸为1.2mm×1.2mm或1.15×1.15mm，APD芯片吸收层的光敏面5直径为0.5mm，光敏面5边缘的环形部分为APD的N电极6，用于连接引线11。陶瓷金属外壳1长11mm，宽2.8mm，单线阵列中的探测器4间距1.27mm，阴极键9和阳极键10的尺寸为0.5×0.8mm。实施例2如图1所示，本技术提供的高适用度的多线阵列激光雷达探测器，包括陶瓷金属外壳1、设置在陶瓷金属外壳1内的探测器阵列、覆盖在探测器阵列上方的玻璃防护板7，探测器阵列包括1×16个探测器4组成的单线，探测器4为APD，APD正面为N极，背面为P极，APD采用异质结构，吸收层采用铟镓砷，倍增层采用磷化铟。APD芯片尺寸为1.2mm×本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高适用度的多线阵列激光雷达探测器，包括陶瓷金属外壳(1)、设置在陶瓷金属外壳(1)内的探测器阵列、覆盖在探测器阵列上方的玻璃防护板(7)，其特征在于：所述探测器阵列包括2个、4个、8个、16个、2×8个、2×16个、32个或40个探测器(4)组成的单线或双线阵列，所述探测器(4)为APD，相邻两个APD的间距≤1.27mm，APD正面为N极，背面为P极，APD的吸收层和倍增层采用异质结构。/n

【技术特征摘要】
1.高适用度的多线阵列激光雷达探测器，包括陶瓷金属外壳(1)、设置在陶瓷金属外壳(1)内的探测器阵列、覆盖在探测器阵列上方的玻璃防护板(7)，其特征在于：所述探测器阵列包括2个、4个、8个、16个、2×8个、2×16个、32个或40个探测器(4)组成的单线或双线阵列，所述探测器(4)为APD，相邻两个APD的间距≤1.27mm，APD正面为N极，背面为P极，APD的吸收层和倍增层采用异质结构。


2.根据权利要求1所述的高适用度的多线阵列激光雷达探测器，其特征在于：所述陶瓷金属外壳(1)包括用于安装探测器(4)的底座(2)和设置在底座(2)上表面的围坝(3)，围坝(3)包围设置在底座(2)上的探测器阵列。


3.根据权利要求2所述的高适用度的多线阵列激光雷达探测器，其特征在于：所述陶瓷金属外壳(1)采用氮化铝或氧化铝陶瓷材料，陶瓷金属外壳(1)的底座(2)厚0.8mm，玻璃防护板(7)厚0.5mm，所述底座(2)设置有与探测器(4)配合的阴极键(9)和阳极键(10)，所述阴极键(9)和阳极键(10)贯...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁春生，
申请(专利权)人：绵阳市科美光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51