[实用新型]激光雷达用陶瓷封装APD-TIA光探测器

说明书

本实用新型公开了激光雷达用陶瓷封装APD‑TIA光探测器，涉及光电技术领域，解决了现有封装APD‑TIA光探测器存在的集成度低、装配难度高、封装尺寸大，不适用于实际使用，以及因APD/TIA距离远或结构不当而产生的噪音大等问题中的一种或多种问题，包括APD、TIA和陶瓷封装外壳，APD和TIA集成为单个光探测器单元，并以多个光探测器单元组成阵列光探测器，以阵列光探测器的形式共同封装在陶瓷封装外壳中，APD采用Si‑APD。APD‑TIA采取异质集中，减小两者之间间距，减小暗电流。其具有集成度高，装配便利、非标件适用度高、探测精度高、低噪音的优点。

技术领域

本实用新型涉及光电技术领域，更具体的是涉及激光雷达用陶瓷封装APD-TIA光探测器。

背景技术

光电探测器作为光接收机的重要组成部分，其主要功能是将接收到的光信号转变为电信号。一般在光纤通信系统中，光发射机发射出来的光信号功率偏低可能只有毫瓦级，再经过长距离的光纤线路传输，光信号会继续减弱或畸变，能到达光接收机的光信号就很微弱了，由于。APD具有较高的内部增益和响应度，大大提高了器件的信噪比和灵敏度，故成为光接收系统的首选器件。APD探测器一般都带有可调增益的前置放大器，其作用是将电流信号转换成电压信号并放大，前置放大器将决定光接收机的信噪比，同时也决定光接收机的灵敏度，是整个光接收机的关键部分。

在现有光接收机中，APD探测器与前置放大器TIA间隔距离较大，因此存在集成度低，应用过程中装配难度较大、使用不便的问题，同时由于APD和TIA间隔问题造成的信号失真及噪音问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决现有封装APD-TIA光探测器存在的集成度低、装配难度高、封装尺寸大，不适用于实际使用，以及因APD/TIA距离远或结构不当而产生的噪音大等问题中的一种或多种问题，提供一种激光雷达用陶瓷封装APD-TIA光探测器，其具有集成度高，装配便利、非标件适用度高、探测精度高、低噪音的优点。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

激光雷达用陶瓷封装APD-TIA光探测器，包括APD、TIA和陶瓷封装外壳，所述APD和TIA集成为单个光探测器单元，并以多个光探测器单元组成阵列光探测器，以阵列光探测器的形式共同封装在陶瓷封装外壳中，所述APD采用Si-APD。APD-TIA采取异质集中，减小两者之间间距，减小暗电流。

进一步地，所述陶瓷封装外壳中的阵列光探测器包括1-20个或21-40个光探测器单元。

进一步地，所述阵列光探测器包括2×1个、2×2个、2×4个、2×8个、2×16个或2×32 个光探测器单元，所有光探测器单元分为两行阵列，两行阵列的光探测器单元交错设置。

进一步地，所述阵列光探测器包括1×1个、1×2个、1×4个、1×8个、1×16个、1×32 个、1×64个或1×128个光探测器单元。

进一步地，所述TIA采用高灵敏度互阻抗放大器，跨阻前置放大器实质上是电压并联负反馈放大器，输入电阻很小，可以改善放大器的带宽和非线性，并基本保持原有的信噪比，有较大的动态范围，跨阻前置放大器特别适合于超高速传输系统；TIA包括有IN引脚、接地引脚、MON监控引脚、电源引脚，OUTN引脚和OUTP引脚，TIA插入分相器和一对差分输出缓冲器，实现使用单端互阻抗放大器将输入光电流转换为电压，TIA并联一个滤波电容C_FILT一，同时更好地抑制主要由电源噪声引起的共模噪声，使用分相器将单端信号转换为差分信号。产生50欧姆的输出单端阻抗以匹配负载，并隔离外部负载环境，以差分方式终止TIA输出，以实现最佳电源噪声抑制。APD的阳极通过引线与TIA的IN引脚连接,APD外接叠加反偏电压 Vapd，同时并联一个滤波电容C_FILT二。