CN106500835A - 一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，主要用作信号链前端的光电转换传感器，尤其适用于低温环境下、宽波段的、红外光谱的分析和应用领域中。所述的低温环境是指温度低于80K，优选60K～80K；所述的宽波段，示例的范围为2.5μm～13.3μm的红外光波波长。本发明利用杜瓦腔体将分色片与两种单元型探测器封装在一起，有效地解决了单种类型的探测器杜瓦封装难以实现的宽波段覆盖问题；本发明的探测组件能够结合制冷机实现低温环境下工作；将前置放大电路以芯片模块的形式集成在组件中可进一步抑制系统噪声，且可直接输出电压信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，主要用作信号链前端的光电转换传感器，尤其适用于低温环境下、宽波段的、红外光谱的分析和应用领域中。所述的低温环境是指温度低于80K，优选60K～80K；所述的宽波段，范围为2.5μm～13.3μm的红外光波波长。
背景技术
红外探测器在红外光谱分析领域中得到越来越广泛的应用，它是获取红外入射光信息的源头所在，将输入光转换为电信号进行后续处理，进而获得信号幅度、相位、光谱等表征光谱的有效信息。目前，随着光谱探测技术的发展，对探测器低噪声特性、宽光谱覆盖范围的要求也越来越高，现有的探测器技术很难满足当前的需求。
现有的探测器大都以单元或阵列的形式进行封装，其光谱覆盖范围取决于探测器像元自身的光谱响应范围，同一类型探测器的光谱响应范围受像元材料影响而非常有限，不能实现宽波段范围的覆盖；另一方面，传统探测器受前置放大电路与杜瓦或探测器靠外部电缆分离连接的影响，容易引入较多电路噪声，从而使探测分辨力有所降低。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件。
本发明的技术解决方案为：
一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，包括杜瓦壳体、窗片、U型支架、分色片、第一波段单元型探测器、第二波段单元型探测器、第一波段前置放大电路模块、第二波段前置放大电路模块、测温二极管和陶瓷基板；
杜瓦壳体的后端面开有与制冷机相耦合的冷腔，杜瓦壳体的前端面焊接窗片；在杜瓦壳体的内部且位于冷腔的端头处有陶瓷基板，制冷机的冷指插入冷腔后对陶瓷基板进行制冷；U型支架粘接固定连接在陶瓷基板的上面中心位置；
U型支架的形状为一方形平台的两个对边竖直向上各伸出一个支撑板，其中的一个支撑板上有成90°的三角形卡槽用于固定分色片，三角形卡槽上分色片的粘接面与方形平台成45°夹角，另外一个支撑板上不带卡槽；测温二极管粘接在另外一个支撑板的背面，用于第一波段单元型探测器和第二波段单元型探测器的温度监测；第一波段单元型探测器粘接于U型支架的不带卡槽的支撑板内侧，第二波段单元型探测器置于U型支架的方形平台上面；
第一波段前置放大电路模块和第二波段前置放大电路模块分别位于U型支架的两侧并粘接于陶瓷基板上。
入射光中的红外光信号透过窗片后透射于分色片上，分色片将红外光信号分为两个波段的光，即第一波段的光和第二波段的光，分别入射到第一波段单元型探测器和第二波段单元型探测器上；第一波段单元型探测器接收第一波段的光后将第一波段的光光电转换为电流信号，然后输出给第一波段前置放大电路模块，第二波段单元型探测器接收第二波段的光后将第二波段的光光电转换为电流信号，然后输出给第二波段前置放大电路模块；第一波段前置放大电路模块把接收到的电流信号转换为电压信号并进行滤波放大后输出第一波段电压信号，第二波段前置放大电路模块把接收到的电流信号转换为电压信号并进行滤波放大后输出波段电压信号。
陶瓷基板上对应第一波段前置放大电路模块和第二波段前置放大电路模块的底部焊盘位置加工有金属化区域；通过铟球把第一波段前置放大电路模块和第二波段前置放大电路模块底部的各个焊盘压焊在陶瓷基板的相应金属化区域处；再通过金属丝引线连接陶瓷基板的金属化区域和杜瓦壳体的陶瓷引线环，把第一波段前置放大电路模块和第二波段前置放大电路模块的信号以及测温二极管的信号引出杜瓦壳体。
窗片的正反面镀有增透膜，使2.4μm～13.3μm谱段透过率都不小于85％，且为抑制低频杂光，使0.7μm～2.1μm谱段透过都不大于5％。
所述的分色片为正八边形平面镜，镜面所在平面与入射光轴方向成45°夹角，分色片的正反面都镀有分色膜，其对于2.4μm～5.5μm波长的光线反射率都不小于90％，对于5.5μm～13.3μm的光线透过率都不小于85％。
第一波段单元型探测器置于入射光光轴垂直方向，其为单元型InSb短中波红外探测器；第二波段单元型探测器置于入射光光轴方向，其为单元型MCT长波红外探测器。
第一波段前置放大电路模块为利用多芯片组件技术将前置放大电路封装的单个芯片模块，该模块为长方体陶瓷封装结构；第一波段前置放大电路模块的上表面设计有两个焊盘，用于焊接第一波段单元型探测器的引线，第一波段前置放大电路模块的底部有多个焊盘，用于与陶瓷基板的金属化区域焊接；第二波段前置放大电路模块为利用多芯片组件技术将前置放大电路封装的单个芯片模块，该模块为长方体陶瓷封装结构；第二波段前置放大电路模块的上表面设计有两个焊盘，用于焊接第二波段单元型探测器的引线，第二波段前置放大电路模块的底部有多个焊盘，用于与陶瓷基板的金属化区域焊接。
测温二极管使用低温胶粘接在另外一个支撑板的背面。
所述的第一波段单元型探测器的等效电路包括电流源Ip、探测器等效内阻Rd和探测器与传输线的寄生电容Cd；电流源Ip的正极与内阻Rd的一端、寄生电容Cd的一端连接，电流源Ip的负极、内阻Rd的另一端、寄生电容Cd的另一端均接地。
所述的第一波段前置放大电路模块的噪声模型包括电流噪声密度电流源Ind、电压噪声密度电压源Vnd和运算放大器A，电压源Vnd的一端与运算放大器A的负向输入端相连，电压源Vnd的另一端与电流源Ind的正极、反馈电阻RF的一端、反馈电容CF的一端相连；反馈电阻RF的另一端、反馈电容CF的另一端与运算放大器A的输出端相连；电流源Ind的负极接地；运算放大器A的正向输入端接地。
本发明与现有技术相比，其优点在于：
(1)本发明利用杜瓦壳体将U型支架、分色片和两种类型的单元型探测器组合封装在一起，有效地解决了单种类型的探测器杜瓦封装难以实现的宽波段覆盖问题；
(2)将前置放大电路以芯片模块的形式集成在组件中，使组件可直接输出电压信号。杜瓦壳体对电路形成外屏蔽层，前置放大电路模块的信号地与冷屏之间导通，形成内屏蔽层，两个屏蔽层组成双层屏蔽结构，有效地避免了以往前置放大电路和杜瓦或探测器靠电缆分离连接带来的易受干扰问题；另一方面，前置放大电路模块可被制冷至低温，进一步抑制了系统噪声，提高了信号探测分辨力；
(3)本发明的探测组件内部主要零部件不超过二十个，结构较为简单，集成化程度较高。组件结构给探测器和电路模块提供稳定、可靠的工作环境，能够结合制冷机实现低温环境下工作，在各种地域、气候、空间环境下都能充分发挥光电探测功能。同时，大大缩小了原有的杜瓦和前置放大电路分离探测系统的整机尺寸和重量；
(4)本发明可根据不同的光谱探测范围选择不同的探测器裸片，并相应调整窗片和分色片镀膜的光谱透射和反射范围，来满足不同的应用和需求，具有很好的通用性和实用性；
(5)一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，其以杜瓦作为封装形式，主要由窗片、U型支架、分色片、单元型探测器和前置放大电路模块组成。红外入射光经过窗片到达分色片后以波段不同分为两束光，分别传给第一波段探测器和第二波段探测器。探测器输出的光电流信号分别经第一波段前置放大电路模块和第二波段前置放大电路模块，输出第一波段电压信号和第二波段电压信号。本发明主要用作信号链前端的光电转换传感器，尤其适用于低温环境、宽波段的、红外光谱的分析和应用领域。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图；
图2为本发明的局部俯视结构示意图(没有显示杜瓦外壳和冷屏)；
图3为本发明的工作过程示意图；
图4为探测器以及前置放大电路的组成示意图。
具体实施方式
一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，主要包括杜瓦壳体1、窗片2、U型支架3、分色片4、第一波段单元型探测器5、第二波段单元型探测器6、第一波段前置放大电路模块7、第二波段前置放大电路模块8、测温二极管和陶瓷基板10；
杜瓦壳体1为金属材质的瓶状真空密闭结构，杜瓦壳体1的后端面开有与制冷机相耦合的冷腔9，杜瓦壳体1的前端面焊接窗片2，窗片2用于入射红外光信号；在杜瓦壳体1的内侧且位于冷腔9的端头处有陶瓷基板10，制冷机的冷指插入冷腔9后对陶瓷基板10进行制冷；U型支架3粘接固定连接在陶瓷基板10的上面中心位置；
U型支架3为金属材质，其形状为一方形平台的两个对边竖直向上各伸出一个支撑板，其中的一个支撑板上有成90°的三角形卡槽用于固定分色片4，三角形卡槽上分色片4的粘接面与方形平台成45°夹角，另外一个支撑板上不带卡槽；第一波段单元型探测器5粘接于U型支架3的不带卡槽的支撑板内侧，第二波段单元型探测器6置于U型支架3的方形平台上面；测温二极管使用低温胶粘接在不带卡槽的支撑板的背面，用于第一波段单元型探测器5和第二波段单元型探测器6的温度监测；
第一波段前置放大电路模块7和第二波段前置放大电路模块8分别位于U型支架3的两侧(即方形平台的没有支撑板的两侧)并粘接于陶瓷基板10上；第一波段前置放大电路模块7的上表面设计有两个焊盘，用于接入第一波段单元型探测器5的引线，第二波段前置放大电路模块8的上表面设计有两个焊盘，用于接入第二波段单元型探测器的引线；陶瓷基板10上加工有对应第一波段前置放大电路模块7和第二波段前置放大电路模块8的焊盘位置的金属化区域12，通过铟球把第一波段前置放大电路模块7和第二波段前置放大电路模块8底部的各个焊盘压焊在陶瓷基板10的相应金属化区域12处，再通过金属丝引线13连接陶瓷基板10的金属化区域12和杜瓦壳体1的陶瓷引线环14，把第一波段前置放大电路模块7和第二波段前置放大电路模块8的信号以及测温二极管的信号引出杜瓦壳体1；
入射光中的红外光信号透过窗片2后透射于分色片4上，分色片4将红外光信号分为两个波段的光，即第一波段的光和第二波段的光，分别入射到第一波段单元型探测器5和第二波段单元型探测器6上；第一波段单元型探测器5接收第一波段的光后将第一波段的光光电转换为电流信号，然后输出给第一波段前置放大电路模块7；第二波段单元型探测器6接收第二波段的光后将第二波段的光光电转换为电流信号，然后输出给第二波段前置放大电路模块8；第一波段前置放大电路模块7把接收到的电流信号转换为电压信号并进行滤波放大后输出第一波段电压信号，第二波段前置放大电路模块8把接收到的电流信号转换为电压信号并进行滤波放大后输出第二波段电压信号；
杜瓦壳体1内的陶瓷基板10上还安装有冷屏11，冷屏11为圆柱收口形状，与陶瓷基板10组成一个小型的半封闭腔体，仅留出可供输入光穿过的小圆孔，该半封闭腔体将U型支架3、第一波段前置放大电路模块7和第二波段前置放大电路模块8包裹起来；
所述的窗片2为光线入射提供窗口，窗片2的正反面镀增透膜，使2.4μm～13.3μm谱段透过率都不小于85％，且为抑制低频杂光，使0.7μm～2.1μm谱段透过都不大于5％；
所述的分色片4为正八边形平面镜，镜面所在平面与入射光轴方向成45°夹角。分色片4的正反面都镀分色膜，其对于2.4μm～5.5μm波长的光线反射率都不小于90％，对于5.5μm～13.3μm的光线透过率都不小于85％；
所述的第一波段单元型探测器5置于入射光光轴垂直方向，其为短中波红外单元型探测器(InSb探测器)；第二波段单元型探测器6置于入射光光轴方向，其为长波单元型红外探测器(MCT探测器)；
所述的第一波段前置放大电路模块7为利用多芯片组件(Multi-Chip Model，MCM)技术将前置放大电路封装的单个芯片模块，该模块为长方体陶瓷封装结构；
所述的第二波段前置放大电路模块8为利用多芯片组件(Multi-Chip Model，MCM)技术将前置放大电路封装的单个芯片模块，该模块为长方体陶瓷封装结构。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1和图2所示为本发明的一种新的适于低温环境的单元型双波段红外探测组件的结构模型图，包括杜瓦壳体1、窗片2、U型支架3、分色片4、第一波段单元型探测器5、第二波段单元型探测器6、第一波段前置放大电路模块7、第二波段前置放大电路模块8、测温二极管和陶瓷基板10；
杜瓦壳体1为金属材质的瓶状真空密闭结构，杜瓦壳体1的后端面开有与制冷机相耦合的冷腔9，杜瓦壳体1的前端面焊接窗片2，窗片2用于入射红外光信号；在杜瓦壳体1的内部且位于冷腔9的端头处有陶瓷基板10，制冷机的冷指插入冷腔9后对陶瓷基板10进行制冷；U型支架3粘接固定连接在陶瓷基板10的上面中央位置；
U型支架3为金属材质，其形状为一方形平台的两个对边竖直向上各伸出一个支撑板，其中的一个支撑板上有成90°的三角形卡槽用于固定分色片4，三角形卡槽上分色片4的粘接面与方形平台成45°夹角，另外一个支撑板上不带卡槽；第一波段单元型探测器5粘接于U型支架3的不带卡槽的支撑板内侧，第二波段单元型探测器6置于U型支架3的方形平台上面；测温二极管粘接(使用低温胶)在不带卡槽的支撑板的背面；
第一波段前置放大电路模块7和第二波段前置放大电路模块8分别位于U型支架3的两侧(即方形平台的没有支撑板的两侧)并粘接于陶瓷基板10上；
分色片4为正八边形平面镜，分色片4通过U型支架3的卡槽粘接于U型支架3，镜面所在平面与入射光轴方向成45°夹角。分色片4的正反面都镀分色膜，其对于[λ1,λ2]波长的光线反射率全≥90％，对于[λm,λ2]的光线透过率全≥85％。这样，透射进探测组件的光线到达分色片4后，分光为两个波段的光束，这两束光的光轴相互垂直；
组件内的探测器选用两个单元型探测器裸片，探测器感光像元的尺寸略大于探测组件的光学像面尺寸，以容耐一定的工程误差。其中置于入射光光轴垂直方向的第一波段探测器要求能够响应第一波段光束，该探测器粘接于U型支架3的不带卡槽的支撑板上；置于入射光光轴方向的探测器选用能够响应第二波段的探测器。探测器可根据实际需要选型为PbS、PbSe、InAs、InGaAs、InSb或MCT探测器；
本发明中输入量为光信号，可为紫外、红外、可见光或其它波段的电磁波信号。窗片2的镀膜透射波段、分色片4的镀膜处理波段、两个波段探测器的光谱响应波段和输入光信号的波段范围需要相互匹配；
所述的窗片2为光线入射提供窗口，入射光中的红外光信号透过窗片2后透射于分色片4上。示例中，窗片2的正反面镀增透膜，使2.4μm～13.3μm谱段透过率都不小于85％，且为抑制低频杂光，使0.7μm～2.1μm谱段透过都不大于5％；
所述的分色片4示例中对于2.4μm～5.5μm波长的光线反射率都不小于90％，对于5.5μm～13.3μm的光线透过率都不小于85％。如图3所示，红外光信号经过分色片4后分为两个波段的光，即第一波段的光和第二波段的光，分别入射到第一波段单元型探测器5和第二波段单元型探测器6上；这样，探测组件就实现了没有谱段交叉的双波段同步探测，有效完成了[λ1,λ2]宽波段的光信号采集；
所述的第一波段单元型探测器5示例中为短中波红外单元型探测器(InSb探测器)；所述的第二波段单元型探测器6示例中为长波单元型红外探测器(MCT探测器)；
如图3所示，第一波段单元型探测器5接收第一波段的光后将第一波段的光光电转换为电流信号，然后输出给第一波段前置放大电路模块7，第二波段单元型探测器6接收第二波段的光后将第二波段的光光电转换为电流信号，然后输出给第二波段前置放大电路模块8；
所述的第一波段前置放大电路模块7对接收到的电流信号转换为电压信号并进行滤波放大后输出第一波段电压信号，电路主要由阻抗匹配的低噪声运算放大器、反馈电阻、反馈电容及去耦电容组成；
所述的第二波段前置放大电路模块8对接收到的电流信号转换为电压信号并进行滤波放大后输出第二波段电压信号，电路主要由阻抗匹配的低噪声运算放大器、反馈电阻、反馈电容及去耦电容组成；
所述的第一波段前置放大电路模块7为利用多芯片组件(Multi-Chip Model，MCM)技术将前置放大电路封装的单个芯片模块，该模块为长方体陶瓷封装结构；
所述的第二波段前置放大电路模块8为利用多芯片组件(Multi-Chip Model，MCM)技术将前置放大电路封装的单个芯片模块，该模块为长方体陶瓷封装结构；
所述的测温二极管用于第一波段单元型探测器5和第二波段单元型探测器6的温度探测；
探测组件内的陶瓷基板10上安装有冷屏11，冷屏11为圆柱收口形状，采用薄壁厚度为0.2mm左右的柯伐材料加工而成，内表面镀黑镍膜层以抑制杂散光。冷屏11与陶瓷基板10组成一个小型的半封闭腔体，仅留出可供输入光穿过的小圆孔。该半封闭腔体将U型支架3、第一波段前置放大电路模块7和第二波段前置放大电路模块8包围起来；
陶瓷基板10也是热交换的媒介，在陶瓷基板10被制冷的过程中，冷屏11、前置放大电路模块、粘接于U型支架3的探测器与测温二极管的温度都将下降(一般为60K～80K)。单元型探测器被制冷至低温，暗电流噪声被抑制从而可以正常工作；低温下前置放大电路的热噪声也远远小于以往工作于外界室温时的大小；被制冷后的冷屏11对于红外波段的杂光抑制能力也得到了增强；
此外，杜瓦壳体1对电路形成外屏蔽层；前置放大电路模块的信号地与冷屏11之间导通，形成内屏蔽层。两个屏蔽层组成双层屏蔽结构，有效地避免了以往前置放大电路和杜瓦或探测器靠电缆分离连接带来的易受干扰问题；
前置放大电路模块外部设计有表贴焊盘用于引入或引出电学信号。模块顶表面的两个焊盘用于压焊探测器的阳极引线和阴极引线，引入探测器电流信号；测表面底部的焊盘包括：供电信号焊盘正极、供电信号焊盘负极、电源地焊盘、电压输出信号焊盘和信号地焊盘；
陶瓷基板10的金属化区域12是电学信号的传递载体，陶瓷基板10通过厚膜法进行金属化的区域的形成；
前置放大模块的底部焊盘与陶瓷基板10的金属化区域12走线是位置匹配的，前置放大模块粘接在陶瓷基板10上后，通过铟球可把模块底部的各个焊盘压焊在陶瓷基板10的相应金属化区域12处。最终通过金属丝引线13连接陶瓷基板10的金属化区域12和杜瓦外壳的陶瓷引线环14，从而把两个前置放大电路模块的信号以及测温二极管的信号引出杜瓦。
如图4所示，左侧虚线框内所示为探测器等效电路，右侧虚线框内为运放的噪声模型，Rd为探测器等效电阻，由探测器决定，RF为反馈电阻，CF为反馈电容，RF与CF二者大小由应用具体决定。
所述的第二波段单元型探测器6的等效电路与第一波段单元型探测器5的等效电路一致；所述的第一波段前置放大电路模块7的噪声模型与所述的第二波段前置放大电路模块8的噪声模型一致；
所述的第一波段单元型探测器5的等效电路包括电流源Ip、探测器等效内阻Rd和探测器与传输线的寄生电容Cd；电流源Ip的正极与内阻Rd的一端、寄生电容Cd的一端连接，电流源Ip的负极、内阻Rd的另一端、寄生电容Cd的另一端均接地；
所述的第一波段前置放大电路模块7的噪声模型包括电流噪声密度电流源Ind、电压噪声密度电压源Vnd和运算放大器A，电压源Vnd的一端与运算放大器A的负向输入端相连，电压源Vnd的另一端与电流源Ind的正极、反馈电阻RF的一端、反馈电容CF的一端相连；反馈电阻RF的另一端、反馈电容CF的另一端与运算放大器A的输出端相连；电流源Ind的负极接地；运算放大器A的正向输入端接地，折合到运算放大器A负向输入端的电流噪声密度分别为：
IRTI_I＝Ind
选择运算放大器A时，应使二者的方和根最小，即使下式最小
此外，还需考虑运放的增益带宽积GBW，要大于信号最高频率与运算放大电路增益之积，即
GBW>fmaxRF/Rd
CF视系统的带宽而定，应满足
Cd为探测器寄生电容，它越大，电路的噪声增益越大，故Cd越小越好，电路中输入端的寄生电容与Cd是并联关系，故减小输入端的寄生电容也至关重要，这也是将前置放大电路集成到组件里的重要原因。
Claims (10)
1.一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，其特征在于：包括杜瓦壳体(1)、窗片(2)、U型支架(3)、分色片(4)、第一波段单元型探测器(5)、第二波段单元型探测器(6)、第一波段前置放大电路模块(7)、第二波段前置放大电路模块(8)、测温二极管和陶瓷基板(10)；
杜瓦壳体(1)的后端面开有与制冷机相耦合的冷腔(9)，杜瓦壳体(1)的前端面焊接窗片(2)；在杜瓦壳体(1)的内部且位于冷腔(9)的端头处有陶瓷基板(10)，制冷机的冷指插入冷腔(9)后对陶瓷基板(10)进行制冷；U型支架(3)粘接固定连接在陶瓷基板(10)的上面中心位置；
U型支架(3)的形状为一方形平台的两个对边竖直向上各伸出一个支撑板，其中的一个支撑板上有成90°的三角形卡槽用于固定分色片(4)，三角形卡槽上分色片(4)的粘接面与方形平台成45°夹角，另外一个支撑板上不带卡槽；测温二极管粘接在另外一个支撑板的背面，用于第一波段单元型探测器(5)和第二波段单元型探测器(6)的温度监测；第一波段单元型探测器(5)粘接于U型支架(3)的不带卡槽的支撑板内侧，第二波段单元型探测器(6)置于U型支架(3)的方形平台上面；
第一波段前置放大电路模块(7)和第二波段前置放大电路模块(8)分别位于U型支架(3)的两侧并粘接于陶瓷基板(10)上。
2.根据权利要求1所述的一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，其特征在于：入射光中的红外光信号透过窗片(2)后透射于分色片(4)上，分色片(4)将红外光信号分为两个波段的光，即第一波段的光和第二波段的光，分别入射到第一波段单元型探测器(5)和第二波段单元型探测器(6)上；第一波段单元型探测器(5)接收第一波段的光后将第一波段的光光电转换为电流信号，然后输出给第一波段前置放大电路模块(7)，第二波段单元型探测器(6)接收第二波段的光后将第二波段的光光电转换为电流信号，然后输出给第二波段前置放大电路模块(8)；第一波段前置放大电路模块(7)把接收到的电流信号转换为电压信号并进行滤波放大后输出第一波段电压信号，第二波段前置放大电路模块(8)把接收到的电流信号转换为电压信号并进行滤波放大后输出波段电压信号。
3.根据权利要求1所述的一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，其特征在于：陶瓷基板(10)上对应第一波段前置放大电路模块(7)和第二波段前置放大电路模块(8)的底部焊盘位置加工有金属化区域(12)；通过铟球把第一波段前置放大电路模块(7)和第二波段前置放大电路模块(8)底部的各个焊盘压焊在陶瓷基板(10)的相应金属化区域(12)处；再通过金属丝引线(13)连接陶瓷基板(10)的金属化区域(12)和杜瓦壳体(1)的陶瓷引线环(14)，把第一波段前置放大电路模块(7)和第二波段前置放大电路模块(8)的信号以及测温二极管的信号引出杜瓦壳体(1)。
4.根据权利要求1所述的一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，其特征在于：窗片(2)的正反面镀有增透膜，使2.4μm～13.3μm谱段透过率都不小于85％，且为抑制低频杂光，使0.7μm～2.1μm谱段透过都不大于5％。
5.根据权利要求1所述的一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，其特征在于：所述的分色片(4)为正八边形平面镜，镜面所在平面与入射光轴方向成45°夹角，分色片(4)的正反面都镀有分色膜，其对于2.4μm～5.5μm波长的光线反射率都不小于90％，对于5.5μm～13.3μm的光线透过率都不小于85％。
6.根据权利要求1所述的一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，其特征在于：第一波段单元型探测器(5)置于入射光光轴垂直方向，其为单元型InSb短中波红外探测器；第二波段单元型探测器(6)置于入射光光轴方向，其为单元型MCT长波红外探测器。
7.根据权利要求1所述的一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，其特征在于：第一波段前置放大电路模块(7)为利用多芯片组件技术将前置放大电路封装的单个芯片模块，该模块为长方体陶瓷封装结构；第一波段前置放大电路模块(7)的上表面设计有两个焊盘，用于焊接第一波段单元型探测器(5)的引线，第一波段前置放大电路模块(7)的底部有多个焊盘，用于与陶瓷基板(10)的金属化区域(12)焊接；第二波段前置放大电路模块(8)为利用多芯片组件技术将前置放大电路封装的单个芯片模块，该模块为长方体陶瓷封装结构；第二波段前置放大电路模块(8)的上表面设计有两个焊盘(14)，用于焊接第二波段单元型探测器(6)的引线，第二波段前置放大电路模块(8)的底部有多个焊盘，用于与陶瓷基板(10)的金属化区域(12)焊接。
8.根据权利要求1所述的一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，其特征在于：测温二极管使用低温胶粘接在另外一个支撑板的背面。
9.根据权利要求1所述的一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，其特征在于：所述的第一波段单元型探测器的等效电路包括电流源Ip、探测器等效内阻Rd和探测器与传输线的寄生电容Cd；电流源Ip的正极与内阻Rd的一端、寄生电容Cd的一端连接，电流源Ip的负极、内阻Rd的另一端、寄生电容Cd的另一端均接地。
10.根据权利要求1所述的一种适于低温环境的单元型双波段红外探测组件，其特征在于：所述的第一波段前置放大电路模块的噪声模型包括电流噪声密度电流源Ind、电压噪声密度电压源Vnd和运算放大器A，电压源Vnd的一端与运算放大器A的负向输入端相连，电压源Vnd的另一端与电流源Ind的正极、反馈电阻RF的一端、反馈电容CF的一端相连；反馈电阻RF的另一端、反馈电容CF的另一端与运算放大器A的输出端相连；电流源Ind的负极接地；运算放大器A的正向输入端接地。
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