一种单光子探测器及其制冷保温装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种单光子探测器及其制冷保温装置，其涉及设备制冷技术领域，制冷保温装置包括固定模块、半导体制冷器、压板、保温壳体、保温壳盖、第一密封圈、第二密封圈以及散热器；保温壳体、保温壳盖以及所述散热器通过第一密封圈和第二密封圈组成一个密闭的制冷保温空间；固定模块、半导体制冷器以及所述压板内置于所述制冷保温空间，所述固定模块与半导体制冷器远离所述制冷保温空间的各个边界；半导体制冷器具有相对的冷面和热面，固定模块将光电二极管固定于所述冷面，所述热面连接于散热器；压板将所述半导体制冷器固定于所述散热器；一个所述制冷保温空间容纳一个光电二极管。本申请的制冷保温装置制冷和保温效果好、体积小。

A single photon detector and its refrigeration and heat preservation device

【技术实现步骤摘要】
一种单光子探测器及其制冷保温装置
本申请涉及设备制冷
，具体涉及一种单光子探测器及其制冷保温装置。
技术介绍
单光子探测作为一项重要的微弱信号检测技术，在物理学、天文学、化学、生物学、医学等学科内众多领域均有着十分广泛的应用。目前，量子信息科学的研究中大量采用单光子作为量子信息的载体，因此单光子探测技术起着至关重要的作用。单光子探测器可以检测携带量子信息的单光子，并转换为电信号输出，进而通过符合测量、计数等手段提取单光子所携带的量子信息。在量子通信产品开发设计中，单光子探测器通常采用雪崩光电二极管，而应用于单光子探测器的雪崩光电二极管需要在-40至-50摄氏度的低温下工作，以提高其工作效率。低温工作环境可使单光子探测器的暗电流噪声降低，从而可极大的提高它的灵敏度，因此，单光子探测器工作时需要一个能够制冷且能一直保持低温的工作环境。上述制冷保温环境的内部温度为-40至-50摄氏度、外部温度为环境温度即室温，内外温差较大，极易热量交换，因而对该制冷保温装置的设计有着严苛的要求。
技术实现思路
本技术实施例所要解决的技术问题是提供一种单光子探测器及其制冷保温装置，其中的制冷保温装置制冷和保温效果好、体积小、使用寿命长。本技术实施例的具体技术方案是：一种单光子探测器的制冷保温装置，所述制冷保温装置包括固定模块、半导体制冷器、压板、保温壳体、保温壳盖、第一密封圈、第二密封圈以及散热器；所述保温壳体、保温壳盖以及所述散热器通过所述第一密封圈和所述第二密封圈组成一个密闭的制冷保温空间；所述固定模块、半导体制冷器以及所述压板内置于所述制冷保温空间，所述固定模块与所述半导体制冷器远离所述制冷保温空间的各个边界；所述半导体制冷器具有相对的冷面和热面，所述固定模块将光电二极管固定于所述冷面，所述热面连接于所述散热器；所述压板将所述半导体制冷器固定于所述散热器；一个所述制冷保温空间容纳一个光电二极管。优选地，还包括隔热填充物，所述隔热填充物充满所述制冷保温空间的剩余空间。优选地，所述保温壳体的上下端面设置有凹槽，所述第一密封圈设置于所述保温壳体与保温壳盖之间的上凹槽处，所述第二密封圈设置于所述保温壳体与散热器之间的下凹槽处。优选地，还包括电路板，所述电路板与光电二极管电学连接并内置于所述制冷保温空间。优选地，所述固定模块包括扣紧弹片和管座，所述管座设置有凹槽，光电二极管置于管座的凹槽处，所述扣紧弹片将光电二极管和管座紧扣于所述冷面。优选地，所述隔热填充物为多孔材料、热反射材料和真空材料三类隔热材料中的一种或多种。优选地，连接光电二极管的光纤贯穿所述保温壳体，所述保温壳体上开设有通孔，所述通孔的直径大于或等于所述光纤的直径，所述光纤贯穿所述通孔后采用胶体密封所留缝隙。优选地，所述保温壳体与所述保温壳盖之间以及所述压板与所述散热器之间通过螺钉固定。一种单光子探测器，包括：如上述任一所述的单光子探测器的制冷保温装置。优选地，所述单光子探测器包括至少一套所述单光子探测器的制冷保温装置。由以上方案可知，本申请提供一种单光子探测器及其制冷保温装置，其中，保温壳体、保温壳盖以及散热器通过第一密封圈和第二密封圈组成一个密闭的制冷保温空间，固定模块、半导体制冷器以及压板内置于上述制冷保温空间，固定模块与半导体制冷器远离上述制冷保温空间的各个边界，固定模块将光电二极管固定于半导体制冷器的冷面，半导体制冷器的热面连接于散热器，压板将半导体制冷器固定于上述散热器。上述制冷保温装置体积小，固定模块与半导体制冷器远离上述制冷保温空间的各个边界，即制冷区距离保温壳体较远，可以减少制冷区与外部环境温度的热量交换，制冷保温效果较好。此外，隔热填充物充满了所述制冷保温空间内的剩余空间，上述隔热填充物可以降低制冷保温空间内的热量交换，进一步加强其保温效果。本申请提供的制冷保温装置体积小，不占空间，因此，一种单光子探测器可以根据需要同时采用几套上述制冷保温装置，以实现多个光电二极管同时工作的目的。参照后文的说明和附图，详细公开了本技术的特定实施方式，指明了本技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。附图说明在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本技术公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本技术的理解，并不是具体限定本技术各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本技术的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本技术。图1为本申请的一种单光子探测器的制冷保温装置的正视结构示意图；图2为本申请的一种单光子探测器的制冷保温装置的剖面结构示意图；图3为本申请中固定模块、半导体制冷器以及光电二极管的剖面结构示意图；图4为本申请的包含多套制冷保温装置的正视结构示意图；图5为本申请的包含多套制冷保温装置的剖面结构示意图。具体实施方式结合附图和本技术具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本技术的细节。但是，在此描述的本技术的具体实施方式，仅用于解释本技术的目的，而不能以任何方式理解成是对本技术的限制。在本技术的教导下，技术人员可以构想基于本技术的任意可能的变形，这些都应被视为属于本技术的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本申请提供一种单光子探测器及其制冷保温装置，图1为本申请的一种单光子探测器的制冷保温装置的正视结构示意图，图2为本申请的一种单光子探测器的制冷保温装置的剖面结构示意图。参照图1和图2所示，一种单光子探测器的制冷保温装置可以包括：固定模块4、半导体制冷器5、压板6、保温壳体71、保温壳盖72、第一密封圈81、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单光子探测器的制冷保温装置，其特征在于，包括固定模块(4)、半导体制冷器(5)、压板(6)、保温壳体(71)、保温壳盖(72)、第一密封圈(81)、第二密封圈(82)以及散热器(10)；/n所述保温壳体(71)、保温壳盖(72)以及所述散热器(10)通过所述第一密封圈(81)和所述第二密封圈(82)组成一个密闭的制冷保温空间；所述固定模块(4)、半导体制冷器(5)以及所述压板(6)内置于所述制冷保温空间，所述固定模块(4)与所述半导体制冷器(5)远离所述制冷保温空间的各个边界；/n所述半导体制冷器(5)具有相对的冷面(51)和热面(52)，所述固定模块(4)将光电二极管(1)固定于所述冷面(51)，所述热面(52)连接于所述散热器(10)；/n所述压板(6)将所述半导体制冷器(5)固定于所述散热器(10)；/n一个所述制冷保温空间容纳一个光电二极管(1)。/n

【技术特征摘要】
1.一种单光子探测器的制冷保温装置，其特征在于，包括固定模块(4)、半导体制冷器(5)、压板(6)、保温壳体(71)、保温壳盖(72)、第一密封圈(81)、第二密封圈(82)以及散热器(10)；
所述保温壳体(71)、保温壳盖(72)以及所述散热器(10)通过所述第一密封圈(81)和所述第二密封圈(82)组成一个密闭的制冷保温空间；所述固定模块(4)、半导体制冷器(5)以及所述压板(6)内置于所述制冷保温空间，所述固定模块(4)与所述半导体制冷器(5)远离所述制冷保温空间的各个边界；
所述半导体制冷器(5)具有相对的冷面(51)和热面(52)，所述固定模块(4)将光电二极管(1)固定于所述冷面(51)，所述热面(52)连接于所述散热器(10)；
所述压板(6)将所述半导体制冷器(5)固定于所述散热器(10)；
一个所述制冷保温空间容纳一个光电二极管(1)。


2.根据权利要求1所述的单光子探测器的制冷保温装置，其特征在于，还包括隔热填充物，所述隔热填充物充满所述制冷保温空间的剩余空间。


3.根据权利要求2所述的单光子探测器的制冷保温装置，其特征在于，所述保温壳体(71)的上下端面设置有凹槽，所述第一密封圈(81)设置于所述保温壳体(71)与保温壳盖(72)之间的上凹槽处，所述第二密封圈(82)设置于所述保温壳体(71)与散热器(10)之间的下凹槽处。


4.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏，慈兆会，
申请(专利权)人：北京中创为南京量子通信技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32