1 中国科学院空天信息创新研究院光学工程研究部，北京 100094
2 中国科学院大学光电学院，北京 100049
本文报道了一种基于传导冷却端面泵浦板条（CCEPS）结合正交Porro棱镜谐振腔，采用中心波长为805.8 nm（60 ℃时）、半峰全宽为6.8 nm的泵浦源，可实现在15~70 ℃宽温度区间工作的激光器。实验上获得了脉冲能量为49.82 mJ、脉冲宽度为8.11 ns、重复频率为20 Hz的脉冲激光输出，光斑直径为2.12 mm，发散角小于2 mrad，峰值功率达到6.14 MW，输出能量不稳定度在-1.5%~+1.5%以内。实验测得的激光器输出能量随温度的变化曲线与理论计算得到的板条对泵浦光的吸收效率随温度的变化趋势具有较好的一致性。将该模型进一步优化，设置宽光谱泵浦源的中心波长为806 nm（25 ℃时），激光器的温度不敏感区间较本实验测试温度区间拓宽了将近一倍。
激光器 正交Porro棱镜谐振腔 端面泵浦板条 宽温区 高可靠性 中国激光
2023, 50(19): 1901006
1 中国电子科技集团公司第三十研究所，四川 成都 610093
2 桂林电子科技大学 机电工程学院，广西 桂林 541004
挠性光电印制电路板（Flexible Electro-Optical Printed Circuit Board, FEOPCB）在高温层压制作过程中，埋入光纤会产生热应力，造成光纤损坏等缺陷，影响其可靠性和高速信号传输性能。为了降低FEOPCB弯曲半径并提升其可靠性，将在双面覆铜聚酰亚胺(PI)基板上设计制作高精度矩形光纤定位槽。首先建立有/无涂覆层光纤埋入挠性基板有限元仿真模型，对FEOPCB制造工艺进行模拟仿真，并对埋入光纤应力及影响因素进行分析。结果表明，有涂覆层光纤所受应力远小于无涂覆层光纤。针对有涂覆层光纤，采用激光刻蚀技术在双面覆铜PI基板上制作了高精度矩形定位槽，通过高温层压工艺完成了FEOPCB制作。FEOPCB完成了温度冲击、低温、高温、湿热和10万次弯曲疲劳可靠性试验，利用光学显微镜观察分析，埋入光纤无高温降解和破裂等缺陷。FEOPCB最小弯曲半径小至2 mm，弯曲损耗分别为0.57 dB （90°）和1.12 dB （180°），且相邻光纤之间无串扰，在850 nm波长条件下通信速率可达10 Gbps，误码率小于10−16。
光电互联 挠性光电印制电路板 有限元分析 定位微槽 高可靠性 opto-electronic interconnection FEOPCB finite element analysis positioning groove high reliability 红外与激光工程
2023, 52(4): 20220514
1 深圳供电局有限公司，广东 深圳 518002
2 中国南方电网数字研究院，广州 511458
5G接入网的合理规划与建设有助于提供大带宽、低延时和多接入等新一代网络功能。为了提高5G接入网的可靠性，将树型与双纤环拓扑相结合，为5G接入网设计了一种高可靠性波分复用无源光网络(WDM-PON)架构。其中，树型拓扑可保证网络正常工作时的传输质量；双纤环拓扑可在发生故障时实现节点之间的灵活切换，提供故障保护。分别对正常工作、故障保护模式下信号的传输进行分析。通过理论计算及对信号质量、延时进行实验,证明所提网络结构比常规树型拓扑的可靠性更高。
5G接入网 波分复用无源光网络 高可靠性 故障保护 5G access network wavelength division multiplexing passive optical n high reliability fault protection
1 山东大学，新一代半导体材料研究院，晶体材料国家重点实验室，济南 250100
2 山东华光光电子股份有限公司，济南 250101
3 济南大学物理科学与技术学院，济南 250022
针对高功率808 nm激光器泵浦源的应用需求，设计并制备了InGaAsP/GaInP材料体系的无铝有源区半导体激光器。使用双非对称的限制层及波导层结构，降低了P侧材料的热阻及光吸收。优化了金属有机化学气相沉积(MOCVD)中As和P混合材料的生长条件，制备出界面陡峭的四元InGaAsP单晶外延薄膜。制作的激光器室温测试阈值电流为1.5 A，斜率效率为1.26 W/A，10 A下的功率达到10.5 W，功率转换效率为58%。连续电流测试最大功率为23 W@24.5 A，准连续电流测试最大功率为54 W@50 A，没有产生灾变性光学损伤(COD)。在15 A电流加速老化下，激光器工作4 200 h未出现功率衰减及COD现象，说明制备的无铝有源区808 nm激光器具有高可靠性的输出性能。
无铝材料 高可靠性 非对称 泵浦源 半导体激光器 Al-free material high reliabile InGaAsP InGaAsP 808 nm 808 nm asymmetric pump source semiconductor laser diode
哈尔滨工业大学 航天学院卫星技术研究所, 黑龙江 哈尔滨 150001
为了提高卫星星上资源利用率及集成度, 实现对卫星星上资源的充分利用, 综合考虑体积、质量及功耗等多方面限制及要求, 提出一套基于可重构系统的微纳卫星综合电子系统方案。该方案提出利用分布式专用模块及通用中心处理器提高卫星系统功能集成度, 在不降低整星系统可靠性的基础上减少电路设计冗余。首先, 通过选用双高性能CPU冷备份, 配合外部电路设计, 实现了高可靠性高性能计算功能; 其次, 通过标准化系统总线, 将电源及热控, 姿态轨道控制, 载荷管理等功能模块中的专用电路与计算处理控制功能解耦, 将其中的计算控制功能通过综合电子CPU软件重构的方式实现; 最后设计并研制了一台功能样机, 重量约为0.2 kg, 功耗小于2 W, 系统计算能力大于220 DMIPS, 具备双CPU冷备份功能, 满足微纳卫星低功耗较高可靠性的要求, 同时该样机可通过通用系统总线扩展不同功能, 实现在各种微纳卫星中的应用。
微纳卫星 综合电子 高集成度 可重构 高性能 高可靠性 micro/nano satellite integrated electronic system high level of integration reconfigurable high performance high reliability
1 航天东方红卫星有限公司，北京 100094
2 北京航天测控技术有限公司，北京 100041
激光测距仪与视觉图像的融合研究在最近的工业机器人等应用领域中受到越来越多的关注，其中对这两种仪器的位姿标定有利于对二者信息的有效融合。以单点激光测距仪和相机的位姿融合为主要研究内容，提出两种确定两者相对位置和方向的标定方法，在建立光斑相机坐标的基础上分别以可见光斑和不可见光斑为研究内容，分别通过光斑的坐标和平面约束对两种情况建立标定方程，并结合实验验证两种标定方法的有效性和可靠性，实验结果表明：在有限次测量次数的情况下标定结果能够使重投影误差达到3个像素以内，而且运算时间大大减小。
单点 激光测距仪 标定 高可靠性 single-point laser range finder calibration high reliability 红外与激光工程
2020, 49(4): 0413002
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
2 北京大学 物理学院, 北京 100871
对540 mm×18 mm、极间距250 mm、充气压力26 kPa的脉冲氙灯进行分析计算,研制了一台具有手动和外触发功能、氙灯充电电压2.5～4.5 kV、输出脉冲电流幅度3～6 kA、脉冲宽度约230 μs的脉冲氙灯电源,给出了单次触发情况下的实验结果。设计基于晶闸管移相调压方式,经由隔离模块、PLC控制构成的闭环反馈回路,控制调压模块对储能电容器线性充电; 通过IGBT半导体开关器件产生脉冲信号,经脉冲变压器升压后触发氙灯,使氙灯导通发光。采用简单、可靠的绕丝触发方式和控制信号隔离、电容器一端接地等方法,有效抑制了地电位抬高,提高了氙灯电源的可靠性和抗干扰能力。通过百次的实验,脉冲氙灯电源能100%点亮负载氙灯,满足实际使用要求。
脉冲氙灯 PLC控制 脉冲形成电路 高可靠性 pulse xenon lamp PLC control IGBT IGBT pulse forming circuit high reliability 强激光与粒子束
2017, 29(6): 065004
1 中国电子科技集团公司 第五十五研究所, 南京 210016
2 总参陆航部 驻上海地区军事代表室, 上海 200233
光学模组是液晶显示器的重要组成部分, 本文介绍了光学模组中各种光学膜的结构及功能, 提出了一种高可靠性光学模组设计方法, 试验测试表明, 此方法显著增强了液晶显示器光学模组的可靠性。
扩散片 棱镜片 偏光增亮片 光学模组 高可靠性 液晶显示器 diffusion film prism film dual brightness enhancement film optical module high reliability liquid crystal display
1 中国电子科技集团公司第五十五研究所, 南京 210016
2 中航工业太原航空仪表有限公司,太原 030006
3 北京京东方光电科技有限公司,北京 100176
主要研究了FFS模式TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)于不同条件和环境下影像残留现象, 简述了残像产生的原因, 探讨了其产生的机理和对策方向, 为改善相应的显示残像问题提供一种高可靠性的处理方案。
残像 高可靠性 边缘场开关 液晶显示器 image Sticking high reliability FFS(Fringe Field Switching) liquid crystal display
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
为从工业级面阵CCD芯片中筛选出满足航天高可靠性和稳定性应用要求的器件，提出了一种面阵CCD的板级筛选测试方法，设计了相应筛选测试系统。采用老炼前测试参数、老炼过程中检测感光性能、老炼后测试参数及同批次器件抽样进行长寿命实验的四重筛选过程剔除不合格器件；通过测试CCD组成的相机来进行其参数的判定，利用暗室环境下的积分球、导轨等进行亮场和暗场参数测试，提出利用积分球、靶标、平行光管和六自由度调整系统进行调制传递函数最大值的自动测试。筛选测试后的器件已经应用于工程实践，并通过了一系列实验考核，结果表明，采用此方法筛选出的面阵CCD芯片满足航天应用要求。
探测器 面阵CCD 航天 高可靠性和稳定性 板级筛选测试 调制传递函数
