光电耦合装置制造方法及图纸

一种光电耦合装置，所述光电耦合装置可以包括：单色光光源，用于发出单色光；单色光探测器，用于接收所述单色光；单色光传输介质，所述单色光传输介质的至少一部分位于所述单色光光源与所述单色光探测器之间，用于将所述单色光经由所述单色光传输介质传输至所述单色光探测器；其中，所述单色光的波长小于红外线的波长。本发明专利技术可以提高所述光电耦合装置的工作频率上限，更好地满足用户需求。

【技术实现步骤摘要】
光电耦合装置
本专利技术涉及光电
，尤其涉及一种光电耦合装置。
技术介绍
光电耦合装置以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。现有的光电耦合装置合器一般由三部分组成：用于发射光的光源、光传输介质，光的接收及信号放大器件。输入的电信号转化为光信号，使所述光源发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出，从而就完成了电—光—电的转换，起到输入、输出、隔离的作用。由于光电耦合装置输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。在现有技术的具体实施方式中，一般用红外线作为信号传输的媒介载体,使用红外线光源发射红外线，并使用红外探测器接收并转换为输出端的电信号。然而，现有的基于红外线的光电耦合装置存在工作频率的上限较低的问题，随着工业互联网等对数据传输速度要求越来越快，越来越难以满足需求。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种光电耦合装置，可以具有较高的工作频率上限，更好地满足用户的高速数据传输需求，并且更有效地实现光电耦合装置的光电转换功能。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种光电耦合装置，包括：单色光光源，用于发出单色光；单色光探测器，用于接收所述单色光；单色光传输介质，所述单色光传输介质的至少一部分位于所述单色光光源与所述单色光探测器之间，用于将所述单色光经由所述单色光传输介质传输至所述单色光探测器；其中，所述单色光的波长小于红外线的波长。可选的，所述单色光为蓝光，所述单色光光源为蓝光光源。可选的，所述单色光探测器选自：氮化镓基蓝光探测器、碳化硅基蓝光探测器以及氮化镓铝基蓝光探测器。可选的，所述单色光在所述单色光传输介质中的透光率大于等于预设透光率阈值；其中，从所述单色光光源的发光面到所述单色光探测器接收面的至少一条光路完整地位于所述单色光传输介质中。可选的，所述单色光传输介质的介电常数大于等于第一预设介电常数阈值。可选的，所述单色光传输介质的长度与直径的比值越大，所述第一预设介电常数阈值越小。可选的，所述的光电耦合装置还包括：反射材料，包围所述单色光传输介质的外表面的至少一部分；其中，所述反射材料对所述单色光的反射系数高于预设反射系数阈值。可选的，所述的光电耦合装置还包括：光源基座，所述光源基座具有凹陷部，所述凹陷部的开口尺寸大于所述凹陷部的底部尺寸；其中，所述单色光光源设置于所述凹陷部的底部，且所述单色光光源的发光面朝向所述凹陷部的开口。可选的，所述凹陷部的内表面采用金属反射材料形成。可选的，所述单色光光源为单色光LED，或者单色光LD。可选的，所述单色光为紫外线，所述单色光光源为紫外线光源，或者，所述单色光为紫光，所述单色光光源为紫光光源。可选的，如果所述单色光为紫外线，则所述单色光探测器选自：氮化镓基紫外线探测器、碳化硅基紫外线探测器以及氮化镓铝基紫外线探测器；如果所述单色光为紫光，则所述单色光探测器选自：氮化镓基紫光探测器、碳化硅基紫光探测器以及氮化镓铝基紫光探测器。可选的，所述单色光探测器为量子点单色光探测器，所述量子点单色光探测器用于接收所述单色光。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：在本专利技术实施例中，通过设置单色光光源、单色光探测器、单色光传输介质，并设置所述单色光的波长小于红外线的波长，由于波长越小，光子能量越大，与红外线相比更易跨越单色光探测器的材料势垒，基于该单色光的探测器有机会获得较高的工作频率上限，更好地满足用户需求。进一步，通过设置所述单色光为蓝光，所述单色光光源为蓝光光源。可以通过选择禁带宽度与蓝光的波长适配的半导体材料制成蓝光探测器，有效实现光电转换并且提高其转换灵敏度。进一步，所述单色光探测器选自：氮化镓基蓝光探测器、碳化硅基蓝光探测器以及氮化镓铝基蓝光探测器，可以利用氮化镓、碳化硅、氮化镓铝等半导体材料的较宽的禁带宽度与蓝光波长适配的特点，且具有高电子漂移饱和速度、高电子迁移率的特点，提供更低的时间延迟及更高的工作频率。并且相比于选择其他基于蓝光的探测器，氮化镓基蓝光探测器、碳化硅基蓝光探测器以及氮化镓铝基蓝光探测器具备更加成熟的工艺制程和更高的品质，从而更好地满足用户需求。进一步，通过设置所述单色光在所述单色光传输介质中的透光率大于等于预设透光率阈值，以及从所述单色光光源的发光面到所述单色光探测器接收面的至少一条光路完整地位于所述单色光传输介质中，可以实现单色光在单色光传输介质中的有效传输，并且使得单色光探测器接收到的至少一条光路的光线是完整地经由单色光传输介质传输的，从而实现基于所述单色光的光电耦合装置。进一步，通过设置所述单色光传输介质的介电常数大于等于第一预设介电常数阈值介电常数，可以实现所述单色光传输时的电绝缘功能，更有效地实现光电耦合装置的耐压功能。进一步，设置所述单色光传输介质的长度与直径的比值越大，所述第一预设介电常数阈值越小，可以在所述光电耦合装置用于光纤系统等长度较长的应用时，有效地利用介质越细越长、绝缘性越好这一特点，降低对具体介质的绝缘特性的要求，也即在应用于光纤系统时，可以在更多的材料中选择适当的材料作为所述单色光传输介质，有助于降低生产成本与研发复杂度。进一步，通过设置反射材料，包围所述单色光传输介质的外表面的至少一部分，可以以反射的方式，将并非从单色光光源直接发向单色光探测器的光线传输至单色光探测器。进一步地，通过设置反射材料针对所述单色光的反射系数较大，可以有效避免光强的损失及提高光的传输效率。进一步，通过设置具有凹陷部的光源基座，且所述凹陷部的开口尺寸大于所述凹陷部的底部尺寸，可以使所述单色光的发光方向集中，提高所述单色光到达单色光探测器的有效光强，提高产品电流传输比及其集中度。进一步，通过设置单色光光源为单色光LED，可以利用LED作为冷光源、光电转换效率较佳的特性，提高光电耦合装置的品质。进一步，通过设置单色光光源为单色光LD，可以利用LD作为激光，方向性较佳的特性，减少光发散引起的有效光强损失，提高所述单色光到达单色光探测器的有效光强，提高光电耦合装置的品质。进一步，通过设置单色光相比于红外线具有更小的波长、更大的光子能量，由于量子点单色光探测器是基于量子点中电子的光跃迁性质制造的，针对光子能量较大、更易跨越势垒的光，可以利用量子点单色光探测器中对于波长越小的光配置的量子点尺寸越小、配置的量子点吸光层越薄的特点，降低时间延迟，可以提供更高的工作频率上限，也即基于该量子点单色光探测器的光电耦合装置具有更高的工作频率上限。附图说明图1是本专利技术实施例中一种光电耦合装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例中另一种光电耦合装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例中又一种光电耦合装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电耦合装置，其特征在于，包括：/n单色光光源，用于发出单色光；/n单色光探测器，用于接收所述单色光；/n单色光传输介质，所述单色光传输介质的至少一部分位于所述单色光光源与所述单色光探测器之间，所述单色光经由所述单色光传输介质传输至所述单色光探测器；/n其中，所述单色光的波长小于红外线的波长。/n

【技术特征摘要】
1.一种光电耦合装置，其特征在于，包括：
单色光光源，用于发出单色光；
单色光探测器，用于接收所述单色光；
单色光传输介质，所述单色光传输介质的至少一部分位于所述单色光光源与所述单色光探测器之间，所述单色光经由所述单色光传输介质传输至所述单色光探测器；
其中，所述单色光的波长小于红外线的波长。


2.根据权利要求1所述的光电耦合装置，其特征在于，所述单色光为蓝光，所述单色光光源为蓝光光源。


3.根据权利要求2所述的光电耦合装置，其特征在于，所述单色光探测器选自：氮化镓基蓝光探测器、碳化硅基蓝光探测器以及氮化镓铝基蓝光探测器。


4.根据权利要求1所述的光电耦合装置，其特征在于，
所述单色光在所述单色光传输介质中的透光率大于等于预设透光率阈值；其中，从所述单色光光源的发光面到所述单色光探测器的接收面的至少一条光路完整地位于所述单色光传输介质中。


5.根据权利要求1所述的光电耦合装置，其特征在于，所述单色光传输介质的介电常数大于等于第一预设介电常数阈值。


6.根据权利要求5所述的光电耦合装置，其特征在于，所述单色光传输介质的长度与直径的比值越大，所述第一预设介电常数阈值越小。


7.根据权利要求1所述的光电耦合装置，其特征在于，还包括：
反射材料，包围所述单色光传输介质的外表面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：晁阳，
申请(专利权)人：宁波群芯微电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33