为分析TFT-LCD线残像, 研究了画面驱动数据电压通过电容(CDC)对公共电压的影响。首先根据实际膜层分布, 描述电容在膜层的具体构成, 并建立电路等效模型, 测量并分析TFT-LCD实际工作状态的电容。然后, 建立方法测试棋盘格画面公共电压畸变并分析其造成线残像的机理。最后, 设置“黑灰条”画面使畸变量最大化以便于分析畸变的形成过程和影响因素。实验结果表明: TFT开关关闭时呈现高阻态, CDC仅为公共电压和数据电压金属线交叠电容(C0), 电容值为55 fF; TFT完全打开时呈现低阻态, CDC由存储电容和C0并联构成, 电容值为530 fF; 当TFT处于中间态时, 测试得到的电容值为中间值。电容值越大, 数据电压转换速度越快, 畸变量越大。降低转换速度(48 ns→53 ns), 可减小畸变量(2.67 V→2.61 V)。

过孔搭接失效一直是TFT-LCD行业中重点改善的不良之一。为了解决该不良, 本文分析了不同刻蚀模式（ICP和ECCP）对过孔形貌的影响, 利用四因子法研究ECCP模式刻蚀参数(压力、偏置/源极射频功率及O2/SF6气体比例)对刻蚀速率和均一性的影响, 并得出ECCP过孔改善的最佳刻蚀参数。结果表明: ECCP模式下, 氮化硅刻蚀过程中物理轰击对GI截面的下沿与Cu接触区域形成损伤后产生的缺陷, 是诱发过孔腐蚀的主要因素, ICP模式无腐蚀。反应腔压力增大刻蚀速率增大, 均一性下降; 偏置射频功率增大, 速率增大, 均一性提高; 源极射频功率增大, 速率变化小, 均一性下降; O2/SF6气体比例对速率影响小, O2含量越高, 均一性越高。为达到PR胶保护GI下沿截面的目的, 反应压力增大到1.7 Pa, 偏置射频功率减小到30 kW, 源极功率增加到30 kW, O2/SF6气体保持比例1∶1后, 增加了氮化硅的刻蚀量, 减小PR胶的内缩量, 避免物理溅射表面损伤; 同时刻蚀速率达到750 nm/s, 均一性达到10%, 腐蚀发生率为10%~0, 使ECCP刻蚀模式对过孔的腐蚀影响得到有效解决。

提出了一种通过改变晶体切割方向, 调控和提高锗酸铋晶体半波电压的方法, 可以显著扩大光学电压传感器的测量范围。使用电光效应耦合波理论, 分析了半波电压对晶体切割方向的依赖关系。晶体切割方向决定了锗酸铋晶体的通光方向和电场方向。分析结果表明, 当晶体沿[-2-0.5, 2-0.5, 0]和[0.219, 0.219, 0.951] 方向切割时, 可使半波电压提高为标准切割方向的5倍; 当晶体沿[0.140, 0.275, 0.951]和[2-0.5, 2-0.5, 0]方向切割时, 半波电压可提高至12倍。讨论了光传播方向对半波电压的影响, 锗酸铋晶体采用标准切割方向, 光路角度偏移在±0.05π范围内时, 半波电压的变化量小于0.06%。该半波电压调控方法同样适用于其它电光晶体。

BGO晶体的固有线性双折射及其温度特性严重制约着光学电压互感器(OVT)的实用化进程, 对其进行定量研究有助于提高和改进OVT的性能。文中提出了一种晶体劈干涉条纹图像法, 通过测量干涉条纹的移动实现对BGO晶体内部固有线性双折射及其温度特性的准确测量。文中采用琼斯矩阵对测量原理进行了推导, 并给出了测量实例和验证结果。结果表明, 单位长度的BGO晶体固有线性双折射会给OVT带来约1.0%的测量误差; 考虑温度特性, 误差约为1.2%, 对于OVT必须具备0.2%的测量准确度是一个严重挑战。文中提出的方法与传统的光强法比较, 不受光源功率波动的影响, 在测量过程中无需调节光学元件, 不会引入额外的误差, 测量准确度提高了约一个数量级。

提出了1 种通用的三维电光器件仿真方法。该方法将有限元电场分析和电光效应耦合波理论相结合，通过求解电光器件的琼斯矩阵，计算了任意光传播方向和任意电场分布下的电光调制特性。以横向调制的Bi₄Ge₃O₁₂(BGO)晶体光学电压传感器(OVS)为例，对该方法进行了详细说明。讨论了Bi₄Ge₃O₁₂晶体内的非均匀电场及光路偏移对测量精度的影响，给出了在不同的精度等级条件下的最大允许光路偏移。该方法为光学电压传感器和其他电光器件的设计和性能评估提供了参考依据。

通过测量外加电压下电光晶体的相位延迟来获取半波电压.基于双折射晶体劈的偏光干涉法, 将通过电光晶体后的偏振光相位延迟量转化为干涉条纹的平移, 通过定位暗纹位置进行精密的线性测量.实验结果表明: 偏光干涉法测量铌酸锂晶体相位延迟的测量准确度为4.4×10－3 rad, 所测量铌酸锂晶体的半波电压为480.0 V, 其测量误差为0.10%, 远小于极值法0.96%的测量误差.偏光干涉法光路结构简单、测量准确度高、测量结果不受光功率波动的影响, 且电光晶体相位延迟量的测量范围不受限制.