[发明专利]一种基于硅基多次反射腔的红外气体传感器

权利要求书

1.一种基于硅基多次反射腔的红外气体传感器，其特征在于：包括基于硅基的多次反射腔、红外光源、光探测模块和集成电路模块；

所述基于硅基的多次反射腔包括上层硅片、下层硅片、离轴抛物面、硅基反射片和滤光片；

所述上层硅片的下表面蚀刻有左右两侧贯通的凹槽，所述上层硅片的左右两侧面设置有硅基反射片，所述硅基反射片的表面镀有针对特定波长光的反射膜，所述凹槽和硅基反射片配合形成通过硅基反射片反射的光路通道；

所述下层硅片与上层硅片叠设并固定在一起，使所述光路通道形成闭合的多次反射腔；

所述光路通道的两端分别安装匹配光路通道入射角度和出射角度的所述离轴抛物面，所述下层硅片上对应两个离轴抛物面的位置分别设置入射孔和出射孔，所述入射孔和出射孔处均安装滤光片；

所述红外光源正对所述入射孔设置，所述光探测模块设置在出射孔处，所述集成电路模块连接所述光探测模块和红外光源；

所述上层硅片上对应凹槽处设置有连通光路通道的透气孔，所述上层硅片的上表面设置有防水透气膜。

2.根据权利要求1所述的基于硅基多次反射腔的红外气体传感器，其特征在于：所述凹槽呈连续的对齿形通道，入射孔处的离轴抛物面的入射角度与上层硅片的下表面垂直、出射角度与对齿形通道的角度适配；出射孔处的离轴抛物面的入射角度与对齿形通道的角度适配、出射角度与上层硅片的下表面垂直。

3.根据权利要求2所述的基于硅基多次反射腔的红外气体传感器，其特征在于：所述对齿形通道的换向次数为多次，以使所述光路通道具有多次反射结构。

4.根据权利要求3所述的基于硅基多次反射腔的红外气体传感器，其特征在于：上层硅片上形成所述凹槽的未蚀刻部分为若干个错位且尖角相对设置的三角形或梯形结构。

5.根据权利要求4所述的基于硅基多次反射腔的红外气体传感器，其特征在于：所述上层硅片与下层硅片通过胶粘或键合的方式连接。

6.根据权利要求5所述的基于硅基多次反射腔的红外气体传感器，其特征在于：所述红外光源安装在所述下层硅片的下端并与所述下层硅片垂直设置。

7.根据权利要求6所述的基于硅基多次反射腔的红外气体传感器，其特征在于：所述集成电路模块包括陶瓷电路板和集成于所述陶瓷电路板上的信号处理模块和系统控制和数据处理模块，所述信号处理模块连接光探测模块，所述系统控制和数据处理模块连接信号处理模块和红外光源。

8.根据权利要求7所述的基于硅基多次反射腔的红外气体传感器，其特征在于：所述光探测模块和红外光源均集成于所述陶瓷电路板上。

9.根据权利要求8所述的基于硅基多次反射腔的红外气体传感器，其特征在于：所述入射孔和出射孔分别设置在所述下层硅片的对角位置。

10.根据权利要求9所述的基于硅基多次反射腔的红外气体传感器，其特征在于：所述凹槽是通过干法或湿法蚀刻形成的。