[发明专利]一种具有柔性薄膜PIN光电二极管阵列的检测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光检测器。特别是涉及一种用于光通信系统中光泄漏检测的具有柔性薄膜PIN光电二极管阵列的检测器。

背景技术

在光纤通信系统中，光是信息传输的主要媒介，光纤则是光传输的主要通道。虽然在理想情况下，我们认为光纤中传输的光是直线传输的，即使发生了光路改变也会因为全反射作用在没有散射泄漏的情况下从发送端传输到接收端。但是布线或环境变化所带来的光纤弯曲会使得光纤中光的角度不满足全反射临界角的要求，造成光纤中光的散射泄漏。同样，光纤的使用损伤或者外力影响断裂等也会引起光在传输过程中的泄漏，进而影响光通信的质量，甚至直接造成通信中断。

所以，我们希望能尽可能灵敏，快速，精确的检测到光纤传输过程中光的泄漏强度和位置，以便快速定位故障并完成光通信线路的抢修。现有的光纤线路故障检测装置主要是利用光纤故障后功率的衰减来进行光纤系统故障检测的，但是检测响应速度较慢，设备笨重复杂，而且这种方式只对光纤断裂造成的大面积光泄漏才有很好的检测效果。

专利CN1376908提出了一种基于光纤断裂时产生的ANS噪声进行光纤故障检测的方式，这种检测方式较传统检测方式可以获得更快的检测响应速度，但是仍然存在设备昂贵复杂，仅对于大面积光泄漏才有很好检测效果的缺点，不能完全满足光纤线路大面积铺设的检测需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以进行高速高精度的光纤线路漏光故障检测的具有柔性薄膜PIN光电二极管阵列的检测器。

本发明所采用的技术方案是：一种具有柔性薄膜PIN光电二极管阵列的检测器，包括行选择逻辑单元，以及通过数据总线依次串联连接的模拟信号处理单元阵列、AD转换单元阵列和处理主机，还设置有柔性PIN光电二极管采集阵列，所述柔性PIN光电二极管采集阵列的输入端通过数据总线连接所述选择逻辑单元的输出端，所述柔性PIN光电二极管采集阵列的输出端通过数据总线连接所述模拟信号处理单元阵列的输入端，所述处理主机的控制输出端通过控制总线连接所述行选择逻辑单元的控制输入端。

当所述的处理主机为远端设备时，所述的处理主机分别与所述的AD转换单元阵列和行选择逻辑单元之间是通过中继设备进行通信。

所述的柔性PIN光电二极管采集阵列包括有并排设置的5～15个结构相同的柔性PIN光电二极管采集单元，所述并排设置的5～15个柔性PIN光电二极管采集单元的输入端分别连接所述行选择逻辑单元，所述模拟信号处理单元阵列包括有并排设置的与所述5～15个柔性PIN光电二极管采集单元的输出端一一对应连接的5～15个模拟信号处理单元，所述AD转换单元阵列包括有并排设置的与所述5～15个模拟信号处理单元的输出端一一对应连接的5～15个AD转换电路。

每一个所述的柔性PIN光电二极管采集单元，均包括有第一柔性薄膜光电二极管、第二柔性薄膜光电二极管和柔性薄膜晶体管，所述第一柔性薄膜光电二极管和第二柔性薄膜光电二极管的正极接地，负极连接柔性薄膜晶体管的漏极，所述柔性薄膜晶体管的栅极连接行选择逻辑单元，源极连接模拟信号处理单元阵列中对应的放大电路的输入端。

每一个所述的柔性PIN光电二极管采集单元具体结构包括：有PET塑料衬底和设置在所述PET塑料衬底上端面上的SU8材料层，所述的SU8材料层上分别设置有柔性薄膜晶体管的结构以及第一柔性薄膜光电二极管和第二柔性薄膜光电二极管的结构，所述柔性薄膜晶体管通过互联金属分别连接第一柔性薄膜光电二极管和第二柔性薄膜光电二极管，以及连接所述行选择逻辑单元和放大电路。

所述的柔性薄膜晶体管的结构包括有并排设置在所述SU8材料层上端面上的第一单晶硅薄膜N型掺杂区、第一单晶硅薄膜未掺杂区和第二单晶硅薄膜N型掺杂区，所述第一单晶硅薄膜N型掺杂区上设置有源电极，所述第一单晶硅薄膜未掺杂区上通过栅氧层设置有栅电极，所述第二单晶硅薄膜N型掺杂区上设置有漏电极，其中，所述源电极通过互联金属连接信号输出端口，所述信号输出端口连接模拟信号处理单元阵列中对应的放大电路的输入端，所述栅电极连接开关控制端口，所述开关控制端口连接行选择逻辑单元的输出端，所述漏电极通过互联金属连接第一柔性薄膜光电二极管和第二柔性薄膜光电二极管负极。