CN104576768A - 一种光接收器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光接收器，包括光敏染料层、导电层、电解质层、控制芯片、感光组件和对电极；所述感光组件与控制芯片电性连接；所述光敏染料层、导电层、对电极和电解质层依次接触，并且所述光敏染料层和电解质层接触，形成供自由电子转移的循环回路，所述循环回路与所述控制芯片电性连接；所述感光组件形成的电流和所述循环回路形成的电流之和为所述光接收器的输出电流。通过使用不同光电转换结构的结合来提高接收器输出的电流，从而扩大感应范围。
Description
技术领域
本发明涉及光电转换技术领域，特别是一种光接收器。
背景技术
光接收器是通过接收外界光波，并将外界光波转换成电信号输出的装置，电信号的产生可以通过光电二极管等具有光电转换功能的器件来完成。
目前的光接收器的光电流大小基本是依赖芯片进行效率的转换，以满足足够大的输出电流。但是依赖芯片进行效率的转换会更加对芯片的要求，从而提高成本。如果不通过芯片来进行效率的转换放大，输出电流就会不足，不足以驱动外部器件，也会造成光接收器的使用范围过短，限制使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种光接收器，通过使用不同光电转换结构的结合来提高接收器输出的电流，从而扩大感应范围。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种光接收器，包括光敏染料层、导电层、电解质层、控制芯片、感光组件和对电极；所述感光组件与控制芯片电性连接；所述光敏染料层、导电层、对电极和电解质层依次接触，并且所述光敏染料层和电解质层接触，形成供自由电子转移的循环回路，所述循环回路与所述控制芯片电性连接；所述感光组件形成的电流和所述循环回路形成的电流之和为所述光接收器的输出电流。有益效果是：通过设置的光电转换结构来提高输出电流，而不需要依靠芯片的效率转换，节省成本的同时也增加了光接收器的使用范围。
上述技术方案中，以一支架作为载体，以所述对电极作为外壁，将所述光敏染料层、导电层、电解质层、控制芯片和感光组件包裹，并通过封装胶密封；光可透过所述封装胶照射在所述光敏染料层表面。有益效果是：组装成整体，结构稳定而紧凑。
上述技术方案中，所述封装胶可透过波长为400nm至1000nm的光波。有益效果是：适用光波范围比较大，更加光接收器的应用范围。
上述技术方案中，所述导电层为半导体。
上述技术方案中，所述电解质层为液态、固态或胶态。有益效果是：根据不同的电解质的特性选择不同的形态的电解质层，达到最佳的效果。
上述技术方案中，所述光敏染料层通过涂布、电镀或喷涂的方式与所述导电层接触。有益效果是：由于光敏染料层要非常接近导电层，才能使光敏染料层上的自由电子转移到导电层中，所以涂布、电镀或喷涂都是能够使光敏染料层和导电层更加地紧密接触。
本发明的有益效果是：整体结构简单而紧凑，密封组装，有利于保证工作的稳定性。通过感光组件和新的光电转换结构来共同行程光接收器的输出电流，不需要依赖通过控制芯片的效率转换来提高输出电流，能够节省对芯片的要求节省成本，也同时能够扩大光接收器的适用范围。本发明可接收的光波范围达到400nm至1000nm,除了可以接收可见光之外还有接收红外线，增加光接收器的适用范围。对于内部的循环回路接收，其中的电解质除了可以使用固态之外，还可以通过相当的防漏措施，使用液态的或胶态的电解质，为求达到最佳的效果。
附图说明
图1是传统光接收器的结构示意图。
图中，01、感光组件；02、控制芯片；03、外壳；04、封装胶。
图2是本发明一实施例的结构示意图。
图中，1、光敏染料层；2、导电层；3、电解质层；4、控制芯片；5、感光组件；6、对电极；7、支架；8、封装胶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，为一般的光接收器，其结构基本是由半封闭的外壳03将感光组件01和控制芯片02包裹，并通过封装胶04密封。当然该封装胶04可以透光。感光组件01接收到光波后，转换成电传送到控制芯片02中，由控制芯片02进行效率转换后输出。
如图2所示，为一实施例的光接收器，包括光敏染料层1、导电层2、电解质层3、控制芯片4、感光组件5和对电极6；所述感光组件5与控制芯片4电性连接；所述光敏染料层1、导电层2、对电极6和电解质层3依次接触，并且所述光敏染料层1和电解质层3接触，形成供自由电子转移的循环回路，所述循环回路与所述控制芯片4电性连接；所述感光组件5形成的电流和所述循环回路形成的电流之和为所述光接收器的输出电流。通过设置的光电转换结构来提高输出电流，而不需要依靠芯片的效率转换，节省成本的同时也增加了光接收器的使用范围。感光组件5可以是光电二极管等常用的光电转换器件。感光组件5会通过导线直接与控制芯片4电性连接。本实施例当中的截面图中，电解质层3位于光敏染料层1之上，导电层2位于光敏染料层1之下。
其中，以一支架7作为载体，承载上述的光敏染料层1、导电层2、电解质层3、控制芯片4、感光组件5和对电极6；以所述对电极6作为外壁，形成半封闭的结构；将所述光敏染料层1、导电层2、电解质层3、控制芯片4和感光组件5包裹，并通过封装胶8进行密封；光可透过所述封装胶8照射在所述光敏染料层1表面。组装成整体，结构稳定而紧凑。该支架7可以是金属支架7，或者是陶瓷支架7。
其中，所述封装胶8可透过波长为400nm至1000nm的光波。适用光波范围比较大，更加光接收器的应用范围，包括400nm至800nm的可见光，以及800nm至1000nm的红外光。
其中，所述导电层2为半导体，可以是TiO2、SnO2或ZnO。
其中，所述电解质层3为液态、固态或胶态。根据不同的电解质的特性选择不同的形态的电解质层3，达到最佳的效果。如果是采用液态的电解质，可以通过对电解质的容置进行防漏处理，或者通过改变各层的横纵位置，使对电极6和光敏染料层1能够与电解质层3接触，实现自由电子的转移。
其中，所述光敏染料层1通过涂布、电镀或喷涂的方式与所述导电层2接触。由于光敏染料层1要非常接近导电层2，才能使光敏染料层1上的自由电子转移到导电层2中，所以涂布、电镀或喷涂都是能够使光敏染料层1和导电层2更加地紧密接触。
上述循环回路的工作原理是：光敏染料层1吸收到光波后会产生自由电子和电洞，其中自由电子会因为外部电路的电动势而往导电层2转移，电洞就会以空穴的方式留在光敏染料层1中；转移到导电层2中的自由电子会被再次转移到对电极6中；对电极6将自由电子注入电解质层3；电解质层3将自由电子补入上述光敏染料层1的电洞中，如此不断循环，形成自由电子回路，而最终形成电流。
以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (6)
1.一种光接收器，其特征在于：包括光敏染料层、导电层、电解质层、控制芯片、感光组件和对电极；所述感光组件与控制芯片电性连接；所述光敏染料层、导电层、对电极和电解质层依次接触，并且所述光敏染料层和电解质层接触，形成供自由电子转移的循环回路，所述循环回路与所述控制芯片电性连接；所述感光组件形成的电流和所述循环回路形成的电流之和为所述光接收器的输出电流。
2.根据权利要求1所述的一种光接收器，其特征在于：以一支架作为载体，以所述对电极作为外壁，将所述光敏染料层、导电层、电解质层、控制芯片和感光组件包裹，并通过封装胶密封；光可透过所述封装胶照射在所述光敏染料层表面。
3.根据权利要求2所述的一种光接收器，其特征在于：所述封装胶可透过波长为400nm至1000nm的光波。
4.根据权利要求1所述的一种光接收器，其特征在于：所述导电层为半导体。
5.根据权利要求1所述的一种光接收器，其特征在于：所述电解质层为液态、固态或胶态。
6.根据权利要求1所述的一种光接收器，其特征在于：所述光敏染料层通过涂布、电镀或喷涂的方式与所述导电层接触。
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