(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123427968.7 (22)申请日 2021.12.31 (73)专利权人 深圳市美思先端电子有限公司 地址 518000 广东省深圳市光明区凤 凰街 道凤凰社区招商局光明科技园B1B2栋 B2-301 (72)发明人 武斌　宏宇　 (74)专利代理 机构 深圳市合道英联专利事务所 (普通合伙) 44309 专利代理师 廉红果 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/3504(2014.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种线性可变滤光片及应用其的连续光谱 气体传感器 (57)摘要 本实用新型公开了一种线性可变滤光片及 应用其的连续光谱气体传感器， 包括衬底、 锥形 腔体、 水平布拉格反射层和倾斜布拉格反射层， 所述水平布拉格反射层和倾斜布拉格反射层设 置于锥形腔体的上下两侧， 所述衬底的一侧与倾 斜布拉格 反射层连接。 本实用新型通过使用单一 滤光片实现线性可变光学滤波， 将线性可变滤光 片与红外探测器阵列集成， 实现单滤光片单NDIR 气体传感器监测混合气体， 降低基于NDIR技术的 混合气体传感器尺寸； 由于采用线性可变滤光 片， 可根据所需检测气体种类， 选择合适红外探 测单元位置， 提高基于NDIR技术的混合气体传感 器的气体监测种类； 可通过算法技术， 选取多个 红外探测单元检测结果进行对比， 从而提高基于 NDIR技术的混合气体传感器的准确性。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 216718183 U 2022.06.10 CN 216718183 U 1.一种线性可变滤光片， 其特征在于， 包括衬底、 锥形腔体、 水平布拉格反射层和倾斜 布拉格反射层， 所述倾斜布拉格反射层和水平布拉格反射层设置于锥形腔体的上下两侧， 所述衬底的一侧与水平 布拉格反射层连接 。 2.根据权利要求1所述的一种 线性可变滤光片， 其特征在于， 所述水平布拉格反射层包 括第一二氧化硅层、 第一硅层、 第二二氧化硅层和第二硅层， 所述第一二氧化硅层、 第一硅 层、 第二二氧化硅层和第二硅层通过物理气相沉积或化学气相沉积依次沉积于衬底上。 3.根据权利要求2所述的一种 线性可变滤光片， 其特征在于， 所述第 一二氧化硅层的厚 度为100～1000nm， 所述第一硅层的厚度为100～1000nm； 所述第二二氧化硅层的厚度为100 ～1000nm， 所述第二硅层的厚度为10 0～1000nm。 4.根据权利要求1所述的一种 线性可变滤光片， 其特征在于， 所述锥形腔体为二氧化硅 层锥形腔体， 其 最薄处厚度为5 00‑1000nm， 其最厚处厚度为15 00‑3000nm。 5.根据权利要求1所述的一种 线性可变滤光片， 其特征在于， 所述倾斜布拉格反射层包 括第三硅层、 第三二氧化硅层、 第四硅层、 第四二氧化硅层和第五硅层， 所述第三硅层、 第三 二氧化硅层、 第四硅层、 第四二氧化硅层和第 五硅层通过物理气相沉积或化学气相沉积依 次沉积于锥形腔体上。 6.根据权利要求5所述的一种线性可变滤光片， 其特征在于， 所述第三硅层的厚度为 100‑1000nm； 所述第三二氧化硅层的厚度为100 ‑1000nm， 所述第四硅层的厚度为100 ‑ 1000nm； 所述第四二氧化硅层的厚度为10 0‑1000nm， 所述第五硅层的厚度为10 0‑1000nm。 7.一种连续光谱气体传感器， 其特征在于， 包括如权利要求1 ‑6所述的线性可变滤光 片、 红外探测器阵列、 封帽、 底 座和引脚， 所述封帽 设置于底座的一侧， 所述底 座的一侧设置 有红外探测器阵列， 所述引脚设置于底座的另一侧 其穿过底座后与红外探测器阵列连接， 所述线性可变滤光片设置 于封帽上， 且与位于红外 探测器阵列的正上 方。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216718183 U 2一种线性可变滤光片及应用其的连续 光谱气体传感器 技术领域 [0001]本实用新型属于气体传感器技术领域， 具体涉及 一种线性可变滤光片及应用其的 连续光谱气体传感器。 背景技术 [0002]NDIR气体监测系统主要包含进气口、 出气口、 红外气体探测器信号 处理电路、 红外 光源电路、 气体室、 红外光源、 红外气 体探测器组成。 其中红外气体传感器器由滤光片、 红外 探测器、 外壳、 底 座组成。 红外线由红外光源产生， 通过气体 室、 滤光片， 射向红外探测器。 根 据比尔‑朗伯定律， 气体室中的气体会根据气体种类不同， 吸收不同波长的光， 通过测量衰 减的波长可以确定气体类型和浓度。 而滤光片则是为消除特定波长(选定气体分子可吸收 的波长)之外的光。 [0003]基于NDIR技术的混合气体传感器(或模组)通常是将不同的NDIR单一气体传感器 集成在同一电路中， 使用多个NDIR气体传感器完成混合气体的检测。 [0004]现有技术缺点： [0005]1)基于化学电阻气敏 材料的混合气体传感器， 需要 多个传感器集成； [0006]2)基于 μGC技 术混合气体传感器， 尺寸大、 系统复杂； [0007]3)基于FTIR技 术混合气体传感器， 体积庞大、 成本高、 不 适合气体监测。 [0008]4)基于NDIR技术的混合气体传感器， 目前通常需集成多个NDIR单通道气体传感 器， 或使用具有多个滤光片的NDIR多通道气体传感器， 或使用单气体通道和滤光片斩波系 统， 导致传感器尺寸和成本增 加。 实用新型内容 [0009]有鉴于此， 本实用新型的主要目的在于提供一种线性可变滤光片及应用其的连续 光谱气体传感器。 [0010]为了达到上述目的， 本实用新型的技 术方案是这样实现的： [0011]本实用新型实施例一提供一种线性可变滤光片， 包括衬底、 锥形腔体、 水平布 拉格 反射层和倾斜布拉格反射层， 所述水平布拉格反射层和倾斜布拉格反射层设置于锥形腔 体 的上下两侧， 所述衬底的一侧与倾 斜布拉格反射层连接 。 [0012]本实用新型优选地， 所述水平布拉格反射层包括第一二氧化硅层、 第一硅层、 第二 二氧化硅层和 第二硅层， 所述第一二氧化硅层、 第一硅层、 第二二氧化硅层和 第二硅层通过 物理气相沉积或化学气相沉积依次沉积于衬底上。 [0013]本实用新型优选地， 所述第一二氧化硅层的厚度为100 ‑1000nm， 所述第一硅层的 厚度为100 ‑1000nm； 所述第二二氧化硅层的厚度为100 ‑1000nm， 所述第二硅层的厚度为 100‑1000nm。 [0014]本实用新型优选地， 所述锥形腔体为二氧化硅层锥形腔体， 其最薄处厚度为500 ‑ 1000nm， 最厚处厚度为15 00‑3000nm。说　明　书 1/4 页 3 CN 216718183 U 3