一种可实现IGBT内部准分布式温度检测的光子传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种可实现IGBT内部准分布式温度检测的光子传感器，包括绝缘接口、主信道波导、以及至少一个光子传感组件，光子传感组件包括微环谐振腔、单模光纤和光子芯片，各微环谐振腔与主信道波导耦合，各微环谐振腔通过耦合的单模光纤与光子芯片相连接。通过设置光子传感组件的数量，结合微环谐振腔实现波分复用，实现了狭窄空间下同时测量多个点位的准分布式网络拓扑，极大程度降低了IGBT外部接口数目，提高了整个系统的灵活性及实用性，更能符合工程安全需求；可根据实际需求的IGBT内部温度检测点位个数设计不同结构的网络拓扑结构，且相比于其他复用器也具有成本低、集成度高、串扰低、输出平坦等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光传感测温，具体涉及一种可实现igbt内部准分布式温度检测的光子传感器。

技术介绍

1、功率半导体器件是电力电子系统的重要组成部分，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车及新能源装备等领域有着广泛的应用。绝缘栅双极型晶体管(insulationgate bipolar transistor，igbt)模块作为应用最广泛的功率半导体器件之一，长时间工作在严苛条件下，容易受到环境热应力而发生损坏。

2、研究表明，功率半导体器件的结温是直接影响功率半导体器件运行可靠性的最为关键的物理量，igbt模块的老化与结温直接相关，结温变化会导致焊料层和键合线发生老化。对于包含数十个芯片的大功率igbt模块，其结构整体密闭并且长期运行于复杂的耦合物理场中，难以实现对igbt模块内部芯片结温的准确测量，并且目前常用的换流阀监测技术无法实现过程数据的监测，限制了设备或关键部件长期运行的可靠性评估，所以对igbt模块运行过程中关键部件结温实时监测尤为重要。

3、在大功率半导体功率器件内部多点位温度测量实例中，有使用串联型光纤光栅传感器来监测本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可实现IGBT内部准分布式温度检测的光子传感器，其特征在于，包括绝缘接口、主信道波导、以及至少一个光子传感组件，所述光子传感组件包括微环谐振腔、单模光纤和光子芯片，各所述微环谐振腔与所述主信道波导耦合，且各所述微环谐振腔与对应的单模光纤耦合，所述单模光纤连接所述光子芯片。

2.根据权利要求1所述的一种可实现IGBT内部准分布式温度检测的光子传感器，其特征在于，所述主信道波导设置有用于与各所述微环谐振腔进行耦合的弯曲波导。

3.根据权利要求1所述的一种可实现IGBT内部准分布式温度检测的光子传感器，其特征在于，所述微环谐振腔包括第一微环、第二微环和输出波导，...

【技术特征摘要】

1.一种可实现igbt内部准分布式温度检测的光子传感器，其特征在于，包括绝缘接口、主信道波导、以及至少一个光子传感组件，所述光子传感组件包括微环谐振腔、单模光纤和光子芯片，各所述微环谐振腔与所述主信道波导耦合，且各所述微环谐振腔与对应的单模光纤耦合，所述单模光纤连接所述光子芯片。

2.根据权利要求1所述的一种可实现igbt内部准分布式温度检测的光子传感器，其特征在于，所述主信道波导设置有用于与各所述微环谐振腔进行耦合的弯曲波导。

3.根据权利要求1所述的一种可实现igbt内部准分布式温度检测的光子传感器，其特征在于，所述微环谐振腔包括第一微环、第二微环和输出波导，所述第一微环与所述主信道波导耦合，所述第一微环与所述第二微环耦合，所述第二微环与所述输出波导耦合，所述输出波导连接所述单模光纤。

4.根据权利要求1所述的一种可实现igbt内部准分布式温度检测的光子传感器，其特征在于，所述光子芯片包括端面耦合器、矩形波导和波导光栅，所述单模光纤连接所述端面耦合器的一端，所述端面耦合器的另一端通过所述矩形波导连接所述波导光栅。

5.根据权利要求4所述的一种可实现igbt内部准分布式温度检测的光子传感器，其特征在于，所述波导光栅的类型为布拉格光栅，设定光栅占空比为0.5，刻蚀深度为25nm，光栅周期数为1000。

6.根据权利要求4所述的一种可实现igbt内部准分布式温度检测的光子传感器，其特征在于，所述矩形波导包括硅衬底、二氧化硅包层和波导芯层，所述硅衬底的厚度为1mm，宽度为2mm，长度为5mm；所述二氧化硅包层的厚度为4.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：查鲲鹏，张锦龙，李天琦，栾洪洲，古振宏，柴斌，王圆鑫，许达，袁创，郭宇豪，
申请(专利权)人：中电普瑞电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：