光电光窗的封接技术

光电器件的封接技术作为MOEMS技术中的重要组成部分,影响着光电器件的应用和发展。光窗是光电器件主要的封装形式之一,一直受到科学研究的重视。新技术被不断地引入到光窗生产实践中,希望能够达到降低生产成本,提高光电器件性能的要求,并能形成统一的工业生产方法和标准。介绍光电光窗封接技术在微电子封装中的应用及其所需要的一般条件。比较现有各种光窗封接技术的优缺点,指出在此领域内未来封接技术的发展趋势。

高强度带光窗光电外壳设计

选取窗口结构强度相对较弱的圆形平面玻璃光窗外壳,就该类外壳最薄弱的带光窗管帽受力状态进行了有限元分析,根据强冲击下结构与应力的变化趋势优化设计了管帽结构,结果显示经结构优化的管帽能承受1×104 g的强冲击,满足光电器件封装的高强度要求。

异形光窗的微应力、高精度成型加工技术

针对异形光窗高精度成型加工中存在的问题,介绍了异形光窗的特点和成型技术原理,从镜面保护、定位工装的设计、尺寸测量与补偿算法及铣磨参数优化等4个关键问题开展试验研究,实现异形光窗的微应力精确无损成型,其线性尺寸误差≤0.03mm,二维角度误差≤20″,斜面倾斜角度误差≤1.2′,表面疵病≤Ⅳ,满足隐身飞机对异形光窗的指标要求。

激光陀螺光电探测器光窗的设计

用平面波计算拍频条纹间距时,因激光器中存在衍射效应,且实际光强分布为高斯型,故给光电探测器光窗尺寸计算带来很大误差(40%),导致系统不能正常工作。为此,以高斯光束为基础,利用光电探测器测得2路信号的相位差,通过数值计算得到2束光拍频条纹间距,由此计算得到理想相位差光电探测器的尺寸。最后,用实验验证了该设计方法的可行性,为RLG光电探测器光窗尺寸的设计提供了一种简单准确的方法。

拼接光窗对机载光学成像系统的影响

拼接光窗在气动保形、电磁隐身、大尺寸等方面均具有较好的性能,但由于子光窗间状态不一致,导致各区域入射波前分离并产生附加光程差,系统点扩散函数(PSF)随之退化,从而使得成像图像模糊,因此,分析拼接光窗对成像质量的影响对于高性能机载光电探测系统的开发十分必要。通过图像数值仿真,对拼接光窗影响光学成像的因素逐一进行分析并确定图像特征和形成原因。同时给出了一个设计实例,对合理确定子光窗加工精度和面形精度的方法进行说明。

光窗透明材料的实验研究

对几种常用的玻璃和塑料等透明材料的光学性能、耐热和老化性能进行了实验研究。给出若干种透明材料的太阳光谱曲线，对所测结果进行了分析和讨论。

隐身飞机中光电系统及光窗无线电隐身性能分析

在对光电系统特点分析的基础上,介绍了国外隐身飞机中光电系统的应用情况,并对其特点进行了归纳总结。分析了不同形式的光窗对光电系统隐身性能的影响,并给出了数学仿真结果。

胶层厚度对多点支撑光窗面形的影响

以某型战斗机光雷保护罩采用的多点支撑光窗为研究对象,建立胶层连接的多点边缘支撑结构模型,通过仿真分析胶层厚度对多点边缘支撑光窗面型的影响。建立“压块-胶层-光窗”有限元分析模型,在结构航向过载、航向随机振动、高低温冲击情况下,对不同胶层厚度仿真结果数据处理,分析胶层厚度对光窗面形变形的影响。结果可知:胶层在0.1~0.5 mm范围内,光窗表面PV值与RMS值,在过载冲击与随机振动仿真试验中,随着胶层厚度的增加呈现先减小后增加的趋势;在温度冲击仿真中,呈现逐渐减小的趋势。

测量输入光窗台阶指标的指示表的选择

阐述了对近贴聚焦型微通道板像增强管中输入光窗台阶高度和平整度指标进行测量时 ,所用指示仪表的选择依据 ,并详细分析了指示表在检定过程中的误差来源 ,进一步计算出其合成标准不确定度和扩展不确定度 。

无机脆性玻璃光窗抗鸟撞分析

通过选取鸟体模型、载荷接触面形式及解耦载荷数学模型,结合刚性靶理论,分别采用解耦解法、耦合解法对某无机脆性玻璃光窗进行了抗鸟撞分析,并对两种算法下的计算结果进行了比较。研究结果表明,无机脆性材料可以采用最大主应力破坏准则作为玻璃的失效准则;对于无机脆性玻璃,可用解耦解法进行分析,计算得到的临界速度与耦合解法得到的十分接近;采用解耦算法进行无机脆性玻璃材料鸟撞分析时,载荷接触面形状采用圆形面优于椭圆面。

节能光窗材料研究

从材料的光学性能（透过率）与传热性能（导热系数）两个方面，对各种窗用材料节能的机理进行理论分析与实验测试．结果表明，窗用材料的选择及使用方法，对节能效果影响明显．这为节能建筑光窗材料的设计与应用提供了依据．

神奇的日光窗

窗帘的作用不仪仪是用来看外面的风景，而且在很大程度上决定着我们的生活质量。科学家最近研制出的一种神奇的日光窗，让窗帘白天黑夜随心变化。用户站在大窗户前面通过手柄的左右摇摆就能够控制日光窗图案平铺到窗户上的面积，窗户的包彩改变也是通过上下移动手柄来控制，让住户随心所欲的调整色彩和光照。

蓝宝石光窗低温钎焊工艺仿真

蓝宝石被广泛应用于光电器件封装的光路通道,在具体应用中需要将其与金属结构件进行气密性封接。文章对金属化后的蓝宝石和镀镍金后的可伐合金结构件的钎焊工艺展开研究,通过热力学仿真分析和工艺试验确定焊接面尺寸、配合间隙、焊接温度及预压力等关键参数。工艺试样通过了可靠性验证,工艺方案可应用于实际生产。

基于光伏窗技术的室内热环境营造特性研究

半透明光伏窗由于其主动节能的优势,近年来引起了广泛关注。由于半透明光伏窗表面覆盖太阳能电池,可能引起室内热环境过热,影响人体热感觉。然而,目前有关半透明光伏窗建筑室内热环境营造特性的研究仍存在不足。针对上述问题,通过实测半透明光伏窗与白玻房间室内空气温度、辐照度等参数,比较了空调运行工况下两房间内受试者热感觉投票结果。结果显示,在窗户表面高温长波辐射及透过辐照度的短波辐射作用下,半透明光伏窗室内热环境受到较大热辐射的影响。半透明光伏窗房间热感觉投票为中性的结果远高于白玻房间,能够满足人体热舒适和建筑节能的双重要求。

热压载荷作用下气体检测光学窗口对激光传输影响

采用有限元方法研究了不同热压载荷作用下多组分气体原位激光检测系统的光学窗口变形分布情况,并根据热光效应计算得到光学窗口折射率分布。采用光线追迹法对比分析了氮气吹扫前后光学窗口折射率变化及变形对到达接收面的通光量和辐照度分布影响规律。此外,基于高温光学窗口激光透射测试平台开展了高温光学窗口对检测信号影响研究。结果表明:高温高压环境会使光学窗口折射率变化幅度增大及变形加剧,导致激光光路偏折引起透射光强损耗和探测信号条纹干涉;氮气吹扫可以有效改善激光传输条件,增加到达接收面的通光量,优化辐照分布,提高激光传输质量。

典型光电系统强电磁脉冲耦合分析与加固方法

随着电磁环境的日益复杂,电子设备面临的电磁威胁愈加严峻。光电系统作为高灵敏集成化电子设备,强电磁脉冲能量耦合进入系统内部,影响防护能力本就薄弱的光电系统的正常运行。为明晰典型光电系统强电磁耦合过程,通过仿真分析不同强电磁辐照条件下筒型、侧窗型和多窗口型三种典型光电系统的强电磁耦合情况,提取了光电系统强电磁耦合特征及其制约因素,验证了光电系统进行强电磁防护加固的必要性和紧迫性。为解决光电系统强电磁防护能力薄弱的问题,通过仿真分析,验证了透明电磁防护窗口的强电磁加固效能;开展了基于支撑台阶与导电侧壁的电磁缝隙防护加固方法研究,分析了透明防护窗口缝隙耦合泄露的关键安装结构参数,提出了一种非电接触式装配缝隙强电磁防护加固方法。经测试,当缝隙防护结构长度为6 mm时,在0.2~4 GHz频率范围光电系统平均强电磁防护效能提升4.51 dB。研究结果为光电系统强电磁防护能力提升提供了理论指导和具体解决方案。

光伏窗所用中空光伏组件的热工性能研究及仿真分析

以光伏窗常用的碲化隔(CdTe)薄膜透光组件(厚6.8 mm)、CdTe薄膜BIPV透光组件(厚16.24 mm)这两种夹胶光伏组件和CdTe薄膜中空光伏组件(厚36.24 mm)为研究对象,通过理论计算得到3种光伏组件的传热系数;将两种夹胶光伏组件预制成中空光伏组件,采用SolidWorks Simulation有限元仿真分析的方法,对这3种中空光伏组件的热工性能进行了计算和仿真分析,并推导出中空光伏组件的气体间层厚度与其传热系数之间的关系。研究结果表明:夹胶光伏组件预制成中空光伏组件后,其隔热性能有较大幅度的提升;中空光伏组件的传热系数与其气体间层厚度成增函数关系;仿真分析得到的中空光伏组件的传热系数结果与使用公式计算得到的传热系数结果非常相近,文中所述计算过程得到很好的验证。

光伏窗的热光电能量性能

利用实验数据验证了内嵌于建筑能量与环境综合模拟软件ESP-r的光伏窗传热、采光、太阳能发电的数学模型,自然采光即室内照度的数学模型采用了daylight coefficient模型,利用验证过的数学模型模拟了位于香港地区的典型办公建筑装配单层吸收窗、单层光伏窗、双层通风光伏窗时的能量性能。结果表明:双层通风光伏窗的综合能量性能最好,窗体的太阳能发电量和综合能量性能受窗体朝向的影响很大;在香港地区,西向光伏窗的能量性能最好、发电量最大。

空冷型光伏双层窗在华东地区的热性能模拟分析

从实际制作工艺出发,设计空冷型光伏双层窗,建立理论模型。以合肥为例,对华东地区的办公室进行了性能模拟并与普通光伏窗和中空型光伏双层窗进行了对比分析。结果表明:虽然在冬季采暖季节,空冷型光伏双层窗得热量低于单层光伏窗和中空型光伏双层窗,但是相比于单层光伏窗和中空型光伏双层窗,空冷型光伏双层窗更加能够有效地抑制夏季室内得热,减少了夏季室内冷负荷,分析结果将为光伏电池在建筑窗体上的应用提供参考依据。

林窗内光照强度的测量方法

林窗内光强存在复杂的时空变化,对植物更新和生长有着重要影响,因此,林窗光照强度的快速测量方法是生态学家十分关注的问题。目前,测量林窗光强的方法可分为3类:(1)直接测量法采用光量子探头等仪器直接测量光强,但测量林窗光强异质性时十分费时费力。(2)模型估测法通过几何计算可快速估测林窗任意位置光强,但模型估测法将林窗简化为圆柱体或椭圆柱体,并忽略了许多林窗光强的影响因素,这极大影响了它的测量精度。(3)相片法采用半球面影像等相片间接计算相片拍摄点的光强,但测量林窗光强异质性时需要在林窗内拍摄大量相片;相片法具有较高精度,可区分直射光和散射光,其中,基于半球面影像的林窗光指数(gap light index)精度最高,使用广泛;基于几何计算的林窗光指数不仅具有较高精度,且可以快速测量林窗任意位置光强,该方法适用于林窗光强水平分布格局、垂直结构以及光组成成分(直射光和散射光)特征研究。