[发明专利]光信号接收探测器及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电子信息领域，特别是指一种光信号接收探测器及其制作方法。

背景技术

在光通信技术中，光纤传输的收发端，通常使用光探测器完成光信号和电信号之间的转换，光电探测器是将光信号转变为实时的电信号的器件，光信号通过光探测器中的光电探测芯片转换成电信号并进行放大，然后送至信号前置放大器，由集成放大器对经过光电探测芯片转换、放大后的电信号进行再放大，进而输送至信号前置放大器的输出端供采集。

光探测器中的光电探测芯片工作时，需要使用反向偏置电压作为供电电压，而光电探测芯片的供电电压一般在几十伏量级，直接供电会产生较多的干扰信号。针对以上问题，传统的方法是在光电探测芯片的电源输入端接退耦电容。但是此种方法虽然能够在一定程度上减少干扰信号，但是不能将干扰信号处理干净，输出的信号信噪比较低。且目前市场上的光电探测器存在测试过程中杂散光的影响大，以及光源射入角度不易控制的难点，整体路线结构复杂，探测精度低，制作成本高。

发明内容

本发明提出一种光信号接收探测器及其制作方法，其用于实现光纤通信系统接收机中传输信号光电转换及放大，光信号的接收转换效率高，干扰信号少，结构相对简单，性能稳定。

本发明的技术方案是这样实现的：一种光信号接收探测器，包括与供电源连通的管座，在管座贴片平台上贴装有接收光信号的光电探测芯片，所述光电探测芯片的输出端连接有信号放大芯片，所述信号放大芯片的输出端连接有滤波电容。引入光信号的光纤依次通过自聚焦透镜、凸透镜将光信号传递至光电探测芯片，所述自聚焦透镜、凸透镜同轴固定在管筒中，所述管筒焊接在管座上将光电探测芯片隔离在管筒内。

光纤传输过来的光信号为发散光束，发散光束距离普通透镜光窗的距离变化时像距亦随之产生变化，导致光电转换效率发生变化。为消除该种不稳定影响，经自聚焦透镜将发散光束转变为平行光束，并由凸透镜聚焦到光电探测芯片上，如此可保证光电转换的稳定性，且聚焦后的光信号集中性强，辨识度高，有利于光电的准确转换，通过对光电探测芯片贴装位置的调整，即可解决光源入射距离及角度不易控制的难题。光信号转变为电信号经信号放大芯片进行放大处理成输出端需要的量级，并经滤波电容滤波出干净的信号。

所述管座表面镀金，在管座的端面上固定有一单面镀金的陶瓷垫片，该陶瓷垫片镀金的一面与光电探测芯片导通，所述管座的供电连接端与陶瓷垫片的镀金面金线导通，所述光电探测芯片与信号放大芯片金线连接。管座表面镀金且器件间通过金线连接，基于金的导电性，可大幅降低其他导电连接方式带来的误差和干扰。而避免静电对光电探测芯片的干扰，通过陶瓷垫片进行隔离安装，而陶瓷垫片的镀金面能保证对光电探测芯片的供电接触。

作为导电连接的理想选择，所述光电探测芯片与陶瓷垫片间以及陶瓷垫片与管座间均为导电银胶粘接，避免由于焊接温度带来的不利影响。同理，所述信号放大芯片、滤波电容与管座也为导电银胶粘接。

所述管筒为金属材质并设有光窗，所述管座为TO-CAN型管座，管筒可电阻焊接固定在管座上。

一种光信号接收探测器的制作方法，包括如下步骤，

步骤1：对ＴＯ－ＣＡＮ管座表面镀金；

步骤2：用导电银胶将陶瓷垫片镀金的相对面粘接到ＴＯ－ＣＡＮ管座上；

步骤3：将信号放大芯片、滤波电容用导电银胶分别粘接到ＴＯ－ＣＡＮ管座上；

步骤4：将光电探测芯片用导电银胶粘接到陶瓷垫片的镀金面上；

步骤5：对光电探测芯片、信号放大芯片外连接金线导线；

步骤6：将带光窗金属管筒电阻焊接在TO-CAN管座上。

因此，通过本发明，实现了对光信号的无干扰转换，输出性噪比高的电信号，信号接收准确，结构稳固简单，是一款高性能的光信号接收探测器。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明光信号接收探测器的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。