[实用新型]一种集成封装的点型激光气体传感器

说明书

本实用新型提供一种集成封装的点型激光气体传感器，包括封装外壳、激光发射单元、激光接收单元、光学反射结构和电路板；所述封装外壳包括管座和固定在所述管座上的管帽，且所述管帽的中心具有透明光学窗口；所述管座远离所述管帽的一端与所述电路板固定连接；所述光学反射结构套设在所述管帽外，并通过胶水与所述管帽粘结；所述激光发射单元和所述激光接收单元均设置在所述管座上，且都位于所述管帽内部，所述激光发射单元和所述激光接收单元均与所述电路板电连接。本实用新型中的激光发射单元和激光接收单元不是单独独立封装，所有器件均封装在具有同一光学窗口的封装体内，因而产品成本低、体积小、工艺简单、生产效率高。

技术领域

本实用新型涉及点式激光气体传感器技术领域，具体而言是一种集成封装的点型激光气体传感器。

背景技术

点型激光气体传感器由激光发射单元和接收单元组成，激光发射单元发出经过调制的激光，接收单元接收激光，并将光信号转为电信号，并由分析电路进行分析处理，最终输出气体浓度信息。目前，点式激光气体传感器的发射单元和接收单元均为独立封装的半导体激光器(LD)和背光二极管(PD)，导致的缺点为：1、成本极高，无法大范围推广；2、体积较大，不利于二次集成使用；3、工序多，生产过程复杂，生产效率低。

实用新型内容

根据上述技术问题，而提供一种集成封装的点型激光气体传感器。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种集成封装的点型激光气体传感器，包括封装外壳、激光发射单元、激光接收单元、光学反射结构和电路板；

所述封装外壳包括管座和固定在所述管座上的管帽，且所述管帽的中心具有透明光学窗口；

所述管座远离所述管帽的一端与所述电路板固定连接；

所述光学反射结构套设在所述管帽外，并通过胶水与所述管帽粘结；

所述激光发射单元和所述激光接收单元均设置在所述管座上，且都位于所述管帽内部，所述激光发射单元和所述激光接收单元均与所述电路板电连接。

进一步地，所述激光发射单元包括激光器芯片、激光器载体、热敏电阻、半导体制冷器和反射镜；所述半导体制冷器安装在所述管座上，所述热敏电阻安装在所述半导体制冷器上，所述激光器芯片通过所述激光器载体安装在所述半导体制冷器上，所述反射镜设置在所述管套内且靠近所述激光器芯片的一端，所述反射镜安装在所述管座上或所述反射镜安装在所述半导体制冷器上；

所述激光器芯片、所述热敏电阻和所述半导体制冷器均与所述电路板电连接。

进一步地，所述反射镜为离心凹面镜。或者，所述反射镜为反射棱镜。

进一步地，所述激光接收单元包括半导体背光二极管和二极管载体，所述半导体背光二极管通过所述二极管载体安装在所述管座上，所述半导体背光二极管与所述电路板电连接。

进一步地，所述光学反射结构的身部及靠近所述管套的一端的端部均呈圆筒形，所述光学反射结构远离所述管套的一端的端部呈圆台形。所述光学反射结构与所述封装外壳同轴设置。

所述封装外壳为标准的TO封装外壳或者是订制外壳。

进一步地，所述电路板采用焊锡焊接在所述管座的金属引脚上。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型中的激光发射单元和激光接收单元不是单独独立封装，所有器件(激光器芯片、激光器载体、热敏电阻、半导体制冷器(TEC)、离心凹面镜、半导体背光二极管、二极管载体等)均封装在具有同一光学窗口的封装体内，因而产品成本低、体积小、工艺简单、生产效率高；

采用离心凹面镜使激光光路与原光路垂直的同时将激光光束准直或汇聚，防止激光发散；