[实用新型]一种基于荧光薄膜的反射接收的紫外硅基探测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种紫外探测技术，特别涉及一种基于荧光薄膜的反射接收的紫外硅基探测器。

背景技术

紫外探测技术在军事和民用等方面应用广泛。在军事上, 导弹预警、制导、紫外通讯、生化分析等方面都有紫外探测的需求。在民用上, 如明火探测、生物医药分析、臭氧监测、海上油监、太阳照度监测、公安侦察等。CCD和CMOS是两种最常用的硅基探测器，在紫外信号的探测研发实用新型一直是重要的领域。前照式CCD在可见光范围内具有好的响应度，但其在紫外区的响应度很低。为了提高这类CCD 的紫外响应，往往采用在这类CCD表面镀紫外增强涂层的办法。这种涂层材料可以吸收紫外光子，然后在可见区以一定的转化效率再发射出来，从而达到“增强”CCD的紫外响应的效果。第二种方案是选择背照式CCD，制作工艺非常复杂，尤其是减薄工艺与其他精细处理难度很大，相应制作成本也有大大增加。

光敏元表面镀膜，既可以不改变现有的成像器件生产线，也具有非常可行的制作工艺。在紫外光激励发光的能量中，由于荧光薄膜的各向同性，前表面的反射和光透射中的自吸收效应损耗了绝大部分能量，导致被硅基探测器接收的可见光能量很微弱。提高基于荧光薄膜的硅基探测器灵敏度非常迫切。

发明内容

本实用新型是针对基于荧光薄膜的硅基探测器灵敏度不够的问题，提出了一种基于荧光薄膜的反射接收的紫外硅基探测器，采用普通硅基探测器对荧光薄膜发光的反射式接收实现高灵敏度探测。

本实用新型的技术方案为：一种基于荧光薄膜的反射接收的紫外硅基探测器，包括石英透镜、变频反射镜、可见光增透透镜和硅基探测器，四个部件都安装在内部涂黑的密封装置中，石英透镜安装至密封装置的入射窗口处，外部光源入射通过石英透镜后，入射到镀有荧光薄膜的变频反射镜上，光经变频反射镜反射到反射镜的下方的可见光增透透镜，经可见光增透透镜聚焦到水平安装在密封装置底部的硅基探测器上。

所述石英透镜表面镀有一层紫外增透薄膜。

所述变频反射镜为平面或凹面，反射面镀有一层用于紫外发光的变频膜，反射镜平面与石英透镜射出的入射光线成倾斜角，倾斜角可调。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型基于荧光薄膜的反射接收的紫外硅基探测器，在荧光薄膜反射发光面直接接收，避免了荧光薄膜透射接收时不可避免的自吸收损耗，有效提高了硅基探测器的紫外探测能力。

附图说明

图1为本实用新型基于荧光薄膜的反射接收的紫外硅基探测器结构简图。

具体实施方式

如图1所示结构简图，基于荧光薄膜的反射接收的紫外硅基探测器前端采用紫外增透的石英透镜3，提高入射紫外光的功率密度。中端采用一块镀有荧光薄膜的反射镜4；光源5的光通过石英透镜3后经过反射镜4反射到可见光增透透镜2，可见光增透透镜2使得荧光发射光辐照到硅基探测器1接收面。整个部件在内部涂黑的管路中密闭封装。将石英镜头安装在密封装置的入射窗口处，再将变频反射镜倾斜45度角安装在密封容器内部，使入射的光聚焦落在变频反射镜4的光学面上，在反射镜的下方安装一个对于可见光增透的透镜2，对变频反射镜出射的荧光进行聚焦到硅基探测器1上，将硅基探测器水平安装在密封装置底部，调整变频反射镜4的倾斜角，使入射光经反射镜4反射后后，竖直投射到硅基探测器1光敏面上，实现紫外成像探测。

石英透镜3表面镀制有一层紫外增透薄膜，有效提高入射到荧光反射镜的紫外光能量。

变频反射镜4，可以为平面或凹面，反射面镀有一层用于紫外发光的变频膜。反射镜4平面与入射光线成45度倾斜角，并依据荧光发射最强方向在30度～60度范围内连续可调。

所述的可见光增透透镜2，表面镀制有一层可见光增透薄膜，有效提高入射到硅基探测器接收面的发射光能量。