[发明专利]用于成像系统的无源检测器

权利要求书

1.一种光子检测器设备，包括：

基底；

具有一频率且配置在所述基底上的谐振器构件；

无源检测器结构，配置在所述基底上并与所述谐振器构件机械地耦接，其中所述无源检测器结构包括检测器构件，所述检测器构件响应于光子曝射而机械变形以将机械力施加到所述谐振器构件，并响应于所述机械力改变所述谐振器构件的频率；以及

数字电路，耦接到所述谐振器构件，用于确定所述谐振器构件的频率，并基于所确定的频率来确定由所述检测器构件吸收的入射光子能量的数量，其中所述谐振器构件的频率由于由所述无源检测器结构施加到所述谐振器构件上的机械力而改变。

2.根据权利要求1所述的光子检测器，其中所述光子检测器被配置为探测红外能量。

3.根据权利要求1所述的光子检测器，其中所述无源检测器结构还包括第一支撑构件，其中所述检测器构件包括带状构件，并且其中所述无源检测器结构和所述谐振器构件形成桥结构，其中所述桥结构包括所述带状构件，所述带状构件悬挂在所述基底上方且位于所述基底上方的所述第一支撑构件与所述谐振器构件之间，其中所述带状构件包括具有热膨胀系数的材料，通过吸收光子能量而膨胀和收缩以将机械力施加到所述谐振器构件。

4.根据权利要求3所述的光子检测器，其中所述第一支撑构件是固定的隔离支撑构件。

5.根据权利要求1所述的光子检测器，还包括：

反射器，配置在所述基底上且在所述带状构件的下方。

6.根据权利要求1所述的光子检测器，其中所述谐振器构件包括压电振荡器。

7.根据权利要求1所述的光子检测器，其中所述无源检测器结构还包括第一支撑构件，其中所述检测器构件包括板构件，并且其中所述板构件配置在所述第一支撑构件与所述谐振器构件之间，其中所述板构件包括具有热膨胀系数的材料，通过吸收光子能量而膨胀和收缩以将机械力施加到所述谐振器构件。

8.根据权利要求7所述的光子检测器，其中所述第一支撑构件具有第一凹槽，并且其中所述谐振器构件包括第二凹槽，其中所述板构件的端部被配置在所述第一凹槽和第二凹槽内。

9.根据权利要求7所述的光子检测器，还包括邻近所述谐振器构件配置的第二支撑构件，其中所述第一支撑构件具有第一凹槽，并且其中所述第二支撑构件具有第二凹槽，其中所述板构件的端部被配置在所述第一凹槽和第二凹槽内，其中在所述板构件响应于光子曝射而膨胀时，所述第二凹槽允许所述板构件接触所述谐振器构件并将机械力施加到所述谐振器构件。

10.根据权利要求7所述的光子检测器，其中在预应力状态下，所述板构件配置在所述第一支撑构件和所述谐振器构件之间。

11.根据权利要求1所述的光子检测器，其中所述谐振器构件包括形成在其表面中的凹入的空腔区域，其中所述检测器构件包括配置在所述谐振器构件的所述凹入的空腔区域内的板构件，其中所述无源检测器结构还包括第一支撑构件，所述第一支撑构件配置在所述谐振器构件的所述表面上并且重叠所述凹入的空腔区域的至少一部分以将所述板构件锁固在所述空腔区域内，并且其中所述板构件包括具有热膨胀系数的材料，通过吸收光子能量而膨胀和收缩以将机械力施加到谐振器构件。

12.根据权利要求11所述的光子检测器，其中所述第一支撑构件是连续的框架结构，牢固地锁固到所述谐振器构件的表面上，其中所述第一支撑构件的一部分重叠所述空腔区域的内部侧壁，以提供覆盖所述板构件的外周上表面边缘的唇部，同时为所述板构件留下开口的表面积以吸收光子能量。

13.根据权利要求11所述的光子检测器，其中所述板构件的膨胀在三个维度中将机械力施加到所述谐振器构件上。

14.根据权利要求11所述的光子检测器，其中在预应力状态下，所述板构件配置在所述谐振器构件的所述凹入的空腔内。