[发明专利]带密闭设计及光电信号无失真的光电探测装置及实现方法

权利要求书

1.一种带密闭设计及光电信号无失真的光电探测装置，包括：真空密封壳体(1)、光电探测器阵列(2)、光电转换和同步采集电路(3)、高速传输电路板(4)，其中，

所述真空密封壳体(1)上包括安装接口，用于安装所述光电探测器阵列(2)，以形成密闭空间；

所述光电探测器阵列(2)的探测面朝向所述真空密封壳体(1)的外侧，用于接收多通道测量光信号；

所述光电转换和同步采集电路(3)与所述高速传输电路板(4)置于所述真空密封壳体(1)中，其中，所述光电探测器阵列(2)通过所述光电探测器阵列(2)的信号管脚与所述光电转换和同步采集电路(3)连接；

所述光电转换和同步采集电路(3)用于将所述光电探测器阵列(2)获得的多通道测量光信号同步转换为多通道数字信号；所述高速传输电路板(4)用于将转换完成的所述多通道数字信号进行串行化编码处理。

2.根据权利要求1所述的光电探测装置，其中，所述真空密封壳体(1)包括：

上盖(11)、水冷板(12)、底壳(13)、导热板(14)、进气口(15)、气流挡板(16)、供电及信号插头(17)、出气口(18)、第一密封圈(19)和第二密封圈(110)，其中，所述上盖(11)与所述底壳(13)连接并采用所述第一密封圈(19)进行密封，所述底壳(13)与所述光电探测器阵列(2)之间通过所述第二密封圈(110)进行密封，与所述第一密封圈(19)共同将所述真空密封壳体(1)封闭为密闭的腔体。

3.根据权利要求1所述的光电探测装置，其中，所述真空密封壳体(1)用于为所述光电探测器阵列(2)、所述光电转换和同步采集电路(3)、所述高速传输电路板(4)提供稳定的压力和温度环境。

4.根据权利要求1所述的光电探测装置，其中，所述光电探测器阵列(2)包括：光敏阵列(301)、绝缘载片(302)、基板(303)，其中，

所述光敏阵列(301)基于N型或P型掺杂的基底硅片制成，所述光敏阵列(301)上分布有一定数量的光敏单元(301-1)，所述光敏单元(301-1)对测量光信号进行光电探测和转换；

所述绝缘载片(302)用于将所述光敏阵列(301-1)的共阴极与所述基板(303)隔开；

所述基板(303)上设置有馈通管脚(303-1)和机械安装孔(303-2)。

5.根据权利要求4所述的光电探测装置，其中，所述光敏单元的键合盘及保护极均经过键合线与所述基板(303)上对应的所述馈通管脚(303-1)相连。

6.根据权利要求1所述的光电探测装置，还包括：在线计算模块，用于将获得的多通道数字信号经过一系列的在线计算和校准，获得所述光电探测装置的测量信号。

7.一种基于光电探测装置的实现方法，包括：

光电探测器阵列接收来自光电传感器的多通道测量光信号；

将所述多通道测量光信号通过光电转换电路进行光电转换，并将所述多通道测量光信号转换为多通道模拟电信号；

解串行化电路模块接收由外部校准装置产生的同步信号，并由可编程门阵列主控模块记录所述外部校准装置的同步信号；

根据所述外部校准装置产生的同步信号，所述可编程门阵列主控模块启动同步采集电路，通过所述采集电路同时将所述多通道模拟电信号转换为多通道数字信号，并通过所述可编程门阵列主控模块记录所述多通道数字信号的测量值；

所述可编程门阵列主控模块根据所述外部校准装置产生的同步信号，将所述多通道数字信号的测量值发送至串行化电路模块，实现并行数据向串行数据的转换；

将所述串行数据通过高速传输电路板实时传输至在线计算模块完成在线计算与校准。

8.根据权利要求7所述的基于光电探测装置的实现方法，其中，

所述光电转换电路包括反向电压产生器、保护环电压产生器、跨导放大器、低通滤波器；

所述反向电压产生器为所述光电探测器阵列产生反向电压，所述保护环电压产生器产生稳定的保护环电压，以减少外界环境对所述光电探测阵列的干扰。