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原文传递单片集成红外激光气体检测装置

专利名称：	单片集成红外激光气体检测装置
摘要：	本发明公开了一种单片集成红外激光气体检测装置，包括基底；激光器形成于基底表面，且包括依次连接的有源激光部和无源波导辐射部；有源激光部的波长制作在气体吸收峰；探测器的数量为两个，且形成于基底表面；两个探测器对称布置于无源波导辐射部的两侧；无源波导辐射部的两侧分别与两个探测器形成气体检测通道。本发明提供的气体检测装置包含了激光器与探测器两部分，激光器中的无源波导辐射部实现光在波导侧壁辐射，两个探测器制作在无源波导辐射部的侧面探测辐射光，无源波导辐射部与探测器中间的气体检测通道用于气室检测的功能，激光器波长制作在气体吸收峰，这样能够通过探测光吸收强度得到待测气体的浓度信息。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京大学
发明人：	施跃春
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-23T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-18T00:00:00+0800
申请号：	CN202111393885.2
公开号：	CN114199809A
代理机构：	北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	李云
分类号：	G01N21/3504;G01N21/01;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/3504;G01N21/01
申请人地址：	210000 江苏省南京市栖霞区仙林大道163号
主权项：	1.一种单片集成红外激光气体检测装置，其特征在于，包括：基底(1)；激光器(2)；所述激光器(2)形成于所述基底(1)表面，且包括依次连接的有源激光部(21)和无源波导辐射部(22)；所述有源激光部(21)的波长制作在气体吸收峰；探测器(3)；所述探测器(3)的数量为两个，且形成于所述基底(1)表面；两个所述探测器(3)对称布置于所述无源波导辐射部(22)的两侧；所述无源波导辐射部(22)的两侧分别与两个所述探测器(3)形成气体检测通道(4)。 2.根据权利要求1所述的一种单片集成红外激光气体检测装置，其特征在于，所述基底(1)表面与所述气体检测通道(4)的对应处刻蚀有辐射槽(11)；所述辐射槽(11)为单独的槽体结构，或者为周期性的齿状槽体结构。 3.根据权利要求2所述的一种单片集成红外激光气体检测装置，其特征在于，所述辐射槽(11)的壁上镀有增透膜(12)。 4.根据权利要求1所述的一种单片集成红外激光气体检测装置，其特征在于，所述有源激光部(21)为DFB激光器，或高阶表面光栅激光器，或取样光栅激光器；所述高阶表面光栅激光器和所述取样光栅激光器的光栅通过电子束曝光，或全息曝光，或光刻方式制备。 5.根据权利要求1-4任一项所述的一种单片集成红外激光气体检测装置，其特征在于，所述基底(1)采用III-V族化合物半导体材料，或II-VI族化合物半导体材料，或IV-VI族化合物半导体材料制成。 6.根据权利要求5所述的一种单片集成红外激光气体检测装置，其特征在于，所述探测器(3)和所述有源激光部(21)为同种外延结构，或通过外延对接生长方式进行制作。 7.根据权利要求6所述的一种单片集成红外激光气体检测装置，其特征在于，所述无源波导辐射部(22)和所述有源激光部(21)为同种材料，且通过外延材料对接生长制成。 8.根据权利要求7所述的一种单片集成红外激光气体检测装置，其特征在于，所述有源激光部(21)制作电极正偏电流，所述探测器(3)电极反偏。 9.根据权利要求6-8任一项所述的一种单片集成红外激光气体检测装置，其特征在于，所述有源激光部(21)远离所述无源波导辐射部(22)的一端镀有95％以上反射比例的第一反射膜(23)，所述无源波导辐射部(22)远离所述有源激光部(21)的一端镀有3％-10％反射比例的第二发射膜(24)。 10.根据权利要求1-4和6-8中任一项所述的一种单片集成红外激光气体检测装置，其特征在于，所述无源波导辐射部(22)通过设计窄波导宽度实现辐射模。
所属类别：	发明专利