高强度带光窗光电外壳设计
高可靠、高强度光电金属外壳的设计
瓣 ｝¨曩氍 ～ 鬻㈤ ｉ黼 一隆 ㈣ 垂 ｉ。 鹾．一 《 黼 ｒ ¨ ㈠． 一 ｝ 耋 耋 鬃 戮 一 ．琵 ～ 。 ； ；
该 光 电外壳 须 采用 螺钉 安装 ， 因此 ， 其底 座 的厚 度较一 般 外壳 要厚 几倍 ， 接高 度很 高 ， 接高 度 的 封 封 成 倍增 加 造成底 座 的绝 缘 电阻呈 反 比例地 下 降 。为 此 ， 在 玻 璃绝 缘子 的设 计 上大胆 地采 用 了“ 满 我们 不
该 光 电外 壳 主要技 术指 标 为 ：
漏 率 ： ×１ ～Ｐ ｏ ｓ ≤１ ０ ａ・ ｍ ／ ；
外 形 尺寸 ： ２ ｍ ×１ ｍ 光 窗直 径 ￣ ４ ￣ ５ ｍ ７ ｍ， ｂ ｂ ｍｍ； ｌ
绝 缘 电阻 ： ０Ｏ ０ ≥１ ０ Ｍ￣； 盐 雾 ：４ ； ２ ｈ
一
图 ３ Ｂ型底 座
＝
：
初样 、 样 和鉴定 批试 验证 明 ， 用 ， 以满足产 品的性 能要求 。 可
３ ２ 金属 外壳 结构 的设计 ．
ｌ Ｉ
曲２，ｏｉ ３ｏ： ｊ ；
曲 ． Ｏ ． ｏ ±ｏ ５
一
ｌ
外壳 的结构 设 计 主要 从 三 个 方 面 考 虑 ， 是 器 一 件 封装 的合理 性 ； 是 产 品 的结 构 能 满足 承受 各 种 二
技术 。首先 ， 用 的材 料热 膨 胀 系 数 基 本一 致 ， 选
使引线 、 座 和玻 璃 三 者 的封 接 为 匹 配 封接 ， 底 同
＋１０ ５℃高低 温 冲击 、 扫频振 动 、 械 冲击 和 ９ ０ 机 ８００
光透 过率 ： ９ ％ （ ０８ｘ ～ ． ｍ） ＞ Ｉ ０ Ａ＝ ． ｔ １ １ ｍ ；
温度循 环 ： ６ ℃ ～＋１ ０ ，０ 一５ ５ ℃ １０次 。
光敏窗帘自动控制器设计
就 本系统来 说 ，需要 实时采集室 外环境 光照 度 ，经 过Ａ／Ｄ 转换 为数字信号 ， 送如入 单片机的特 定单元 ，然后 与没定值 进行比较 由 于系统 要求根据环境 光照 度的变化对百叶窗进行 自动 渊节 ，与 没定值
图３ 系统 软 件 设 计 总 流 程 图
程序消抖 ，再判断是哪一 个按键 按下 ，最后决定步进 电机 的转动方 向 和步 数。
线条 ，营造温馨 惬意 的环境 。现在 很多厂 家生产 的 自动窗 帘 （ ¨ 含 帘） 控制系统 ，都是 由主机 （ 以微 电脑芯 片为核 心组成的智能控制 中 心 ）、各种传感 器 （ 外线传 感器 、 雨 信号传 感器 等 、温 度传感 红 器 、烟雾传 感器等 ）、各种报警终端 （ 警灯 、警笛 、电话报警器 、 接 警指挥 中心 等 ）、 遥控器 以及一系列机械传动装 置组 成的一种具有智 能化 、人性化 、ｌ 络化的高科技产品 。本文讲述 了用单片机结合软件 刎 来采集光强并控制步进 电机转动从 而控 制百叶窗开 、闭
Ａ］Ｃ ８）将 模 拟 信 号 转 换 为数 字信 号 ，再 由单 片机 根 据 接 收 到 的 信 号 来 控 制 步 进 电机 的 转 动 方 向 及 步 数 ，并 根 据 光 线 变化 自动调 整 百 ）０（ ９ 叶 窗 的 开度 关键词 单片机 光电传感器 步进 电 机 百 叶 窗
在现代社会 ，对室内设 汁而言 ，窗 帘不仅 具有遮光作用 ，更有 美 化功能 ，它不仅可以协 居室的 色彩搭配 ，而 且能够柔化空 问造型 的
四相双四拍步进 电机工作方式通 电换相的正序 为 ：Ａ — Ｃ Ｃ — ＢＢ — Ｄ Ｄ 共有４ Ａ 个通 电状态 如果Ｐ 口输出的控 制信号 中 ，０ ｌ 代表使绕 组通 电，ｌ 表使绕组 断 电，则可 用４ 代 个控 制字来对应这 ４ 个通 电状态 ． ．这 ４ 个控制字如表 ｌ 所示
哈工大--大尺寸、高品质蓝宝石窗口及衬底
项目资金申请报告项目名称：大尺寸、高品质蓝宝石窗口及衬底器件的产业化项目建设单位：哈尔滨工大奥瑞德光电技术有限公司建设地址：哈尔滨市宾西开发区海宾路6号联系人：王联合联系电话：*************，138****0468传真：*************电子邮件：***************项目主管部门：黑龙江省经济委员会申报日期：二〇〇八年十一月二十日项目资金申请报告项目名称：大尺寸、高品质蓝宝石窗口及衬底器件的产业化项目建设单位：哈尔滨工大奥瑞德光电技术有限公司建设地址：哈尔滨市宾西开发区海宾路6号联系人：王联合联系电话：*************，138****0468传真：*************电子邮件：***************项目主管部门：黑龙江省经济委员会编制单位：中国天辰工程公司申报日期：二〇〇八年十一月二十日编制人员王联合杨鑫宏徐恒泉李丽梅王晓梅欧阳侠贺霖张成栋宗海滨彭国辉孟令英朱秀红目录1 项目单位的基本情况和财务状况 (1)1.1项目单位的基本情况 (1)1.2公司目前的产品、技术及市场情况 (1)1.3公司的财务状况 (3)2 项目的基本情况 (4)2.1项目建设目的 (4)2.2项目建设背景 (5)2.3产品的市场情况 (12)2.3.1航空航天用大尺寸平板状蓝宝石光电窗口 (12)2.3.2民用半导体照明领域对蓝宝石材料的需求 (13)2.3.3大尺寸、高品质蓝宝石军工窗口及器件 (17)2.3.4其他功能器件 (18)2.4建设内容 (18)2.5总投资及来源 (20)2.6项目的技术工艺情况 (20)2.6.1项目的技术专利情况 (20)2.6.2.技术中试鉴定情况 (21)2.6.3项目的技术原理 (23)2.6.4项目技术产业化成熟性分析： (26)2.6.5曾经承担过的国家高技术产业化示范工程项目情况 (26)2.6.6项目产业关联度分析 (28)2.7各项建设条件落实情况 (29)2.7.1基本条件落实情况 (29)2.7.2环境保护 (30)2.7.3资源综合利用 (31)2.7.4节能措施 (31)2.7.5原材料供应 (32)3 申请政府补助的主要原因和政策依据 (33)4 项目招标内容 (34)1 项目单位的基本情况和财务状况1.1项目单位的基本情况项目单位：“哈尔滨工大奥瑞德光电技术有限公司”是由哈尔滨工业大学实业开发总公司、哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所、与部分自然人合资创建的有限责任公司，公司注册资本2000万元人民币。
光电检测技术4
主要参数和特性
4、伏安特性 在一定的光强照射下，阳极电流与最后一级倍增极和阳极之间的电 压关系:
主要参数和特性
5、暗电流 在各电极都加上正常工作电压并且阴极无光照情况下阳极的输出
电流
它限制了可测直流光通量的最小值，同时也是产生噪声的重要因素， 是鉴别管子质量的重要参量。应选取暗电流较小的管子。
0 Φ()d
光电流 I 或输出电压 U 与入射光波长的关系 I=FI() 或 U=FU() 称为光谱特性
光电器件的响应时间
响应时间 滞后过程影响灵敏度
光
惰性 光电器件的响应落后于作用光信号的特性
脉冲响应特性 用阶跃光信号作用于光电器件的 时域响应特性
上升时间 tr 从稳态值的10％上升到90％的时间 下降时间 tf 从稳态值的90％下降到10％的时间
第四章 光电测试常用器件
第一节 光电器件的性能参数 第二节 光电发射器件 第三节 光电导器件 第四节 光伏器件 第五节 光探测器件的性能比较和应用选择 第六节 热电探测器件 第七节 光电成像器件 第八节 光调制器件
常用器件类别
光电探测器件 光电成像器件
热电探测器件 光子探测器件真空光电器件 光来自导器件3．电子光学系统
任务主要有两个： 一个是通过对电极结构的适当设计，使前一级发射出来的电子尽可能
没有散失地落到下一个倍增极上，也就是使下一级的收集率接近于1； 另一个任务是，使前一级各部分发射出来的电子，落到后一级上所经
历的时间尽可能相同，即渡越时间零散最小。
电子倍增系统
4．倍增系统 是决定整管灵敏度最关键的部分。 倍增系统是由许多倍增极组成的综合体，每个倍增极都是由二次电
材料基本条件 量子效率较高
光电玻膜窗制作与安装施工工法(2)
光电玻膜窗制作与安装施工工法光电玻膜窗制作与安装施工工法一、前言光电玻膜窗是一种以太阳能光伏技术为基础的革命性窗户材料，能够自动生成电力并提供隔热性能。
本文将介绍光电玻膜窗制作与安装的施工工法，让读者了解该工法的理论依据和实际应用。
二、工法特点1. 太阳能光伏技术：光电玻膜窗利用太阳能光伏材料，可以将光能转化为电能，节省能源。
2. 隔热性能：光电玻膜窗具有优异的隔热性能，可以减少热量的传递，提高建筑能效。
3. 透明度：光电玻膜窗不影响室内采光，保持窗户的透明度，提供良好的视觉效果。
4. 智能控制：光电玻膜窗可通过智能控制系统自动调节窗户的透明度和光照强度。
三、适应范围光电玻膜窗工法适用于各种建筑物，包括住宅、商业建筑和工业建筑等。
特别适用于需求较高的大型建筑群，如高层写字楼、酒店等。
四、工艺原理光电玻膜窗制作与安装工法，主要通过以下技术措施实现：1. 窗框设计：根据建筑需求和窗户大小，设计合理的窗框结构，以便安装光电玻膜模块。
2. 玻璃处理：将光电玻璃切割成合适尺寸，并在表面涂覆光电膜。
3. 电路设计：设计合理的电路系统，将光电玻璃连接至电源及控制系统。
4. 安装施工：将制作好的光电玻璃安装到窗框上，并连接电路系统。
5. 控制系统：安装智能控制系统，用于调节窗户的透明度和光照强度。
五、施工工艺1. 测量窗户尺寸：根据现场尺寸测量，确定所需要的光电玻璃大小。
2. 制作窗框：按照设计要求制作窗框，并做好防水处理。
3. 切割玻璃：根据测量结果，将光电玻璃切割成合适的尺寸。
4. 涂覆光电膜：将光电膜均匀涂覆在玻璃表面，确保光电性能。
5. 组装光电玻璃：将制作好的光电玻璃安装到窗框中，并做好固定。
6. 连接电路系统：将光电玻璃的电路连至电源及控制系统。
7. 安装智能控制系统：安装调节窗户透明度和光照强度的智能控制系统。
8. 调试和测试：进行系统的调试和测试，确保光电玻璃窗正常运行。
六、劳动组织根据施工工艺的要求，可以组织一个合理的施工团队，包括项目经理、技术员、工程队伍等不同角色，进行施工管理和协调工作。
纳米金刚石光电器件的设计研 (2) - 副本
最近几年来纳米材料是纳米技术中重要的研究内容。
纳米金刚石获得了重视和广泛的应用，迅速成为一种新的材料。
随着科学技术的不断发展，纳米金刚石光电技术在日趋成熟起来。
纳米金刚石具有良好的透光性、耐磨性和耐化学腐蚀性、还具有表面粗糙程度低、摩擦数系小，使得纳米金刚石材料用于各种光学器件之中如高强度光学薄膜X射线光纳米金刚石的优异成为了金刚石研究领域的新热点。
同时它在很多领域具用极好的应用前景，纳米是一种长度度量单位，1纳米等于10亿分之一米( 1nm=10-3μm=10-9m）相当于头发丝直径的10万分之一。
纳米技术是指在原子分子层次上对物质精细的观测识别与控制的研究与应用，它将对于21世纪的信息科学、生命科学、分子生物学、新材料科学和生态系统可持续发展科学提供一个新的技术基础，这将引起一场产业革命，其深远的意义堪与世纪的工业革命相媲美，它包括的领域甚为广阔。
人们根据使用的目的不同而制造不同种类的材料，把纳米材料与光学材料的制造有机地结合起来，制造一类新的功能纳米光学材料是当今光学领域里科学工作者一项义不容辞的责任。
1.1.1纳米金刚石优良特性纳米材料的化学组成和其结构决定其优良性能，因此在原子尺度对材料进行表征是非常重要。
纳米材料的表征方法很多种，发展速度很快，而且往往需要多种表征技术相结合，对于纳米金刚石特性的表征也是如此。
特性表征包括化学成分、表面状态、分布范围、结构、形貌、等等。
1.化学成分的表征化学成分是决定纳米粒子及其制品的性能最基本因素之一。
常用的仪器分析法是利用各种化学成分的特征谱线，如探针X微区分析法和采用x射线荧光分析，也可采用原子发射光谱和原子吸收光谱来对纳米材料的化学成分进行定性、定量分析：采用X射线光电子谱可分析纳米材料的表面化学组成、原子价态、表面形貌、表面微细结构状态及表面能态分布等。
2．Raman光谱。
对于宏观尺寸的金刚石和石墨晶体通常在1332cm－1和1581cm －1处观察到对应于金刚石和石墨十分尖锐的特征蜂。
《Ga2O3-金属-Ga2O3叠层UV-TCO薄膜的光电性能优化》范文
《Ga2O3-金属-Ga2O3叠层UV-TCO薄膜的光电性能优化》篇一Ga2O3-金属-Ga2O3叠层UV-TCO薄膜的光电性能优化一、引言随着科技的发展，紫外（UV）透明导电氧化物（TCO）薄膜在光电器件中的应用日益广泛。
氧化镓（Ga2O3）作为一种重要的TCO材料，其光电性能的优化对于提升器件性能具有重要意义。
本文旨在探讨Ga2O3/金属/Ga2O3叠层UV-TCO薄膜的光电性能优化，通过引入金属层，提高薄膜的光电性能。
二、Ga2O3/金属/Ga2O3叠层UV-TCO薄膜的制备本实验采用溶胶-凝胶法结合磁控溅射技术制备Ga2O3/金属/Ga2O3叠层UV-TCO薄膜。
首先，在清洁的玻璃基底上制备一层氧化镓（Ga2O3）薄膜，然后通过磁控溅射技术将金属层引入，最后再制备一层氧化镓薄膜，形成叠层结构。
三、光电性能的优化策略为了优化Ga2O3/金属/Ga2O3叠层UV-TCO薄膜的光电性能，我们采用了以下策略：1. 选择合适的金属材料：通过引入导电性能良好的金属材料，提高叠层薄膜的导电性能。
2. 优化金属层的厚度：通过调整金属层的厚度，实现薄膜的光电性能与透明度的平衡。
3. 改善薄膜的微观结构：通过控制制备过程中的温度、压力等参数，优化薄膜的微观结构，提高其光电性能。
四、实验结果与讨论1. 实验结果通过实验，我们得到了不同金属层厚度下的Ga2O3/金属/Ga2O3叠层UV-TCO薄膜的光电性能数据。
实验结果表明，引入金属层后，薄膜的导电性能得到了显著提高。
同时，我们还发现，在一定的金属层厚度范围内，薄膜的光电性能和透明度之间存在平衡点。
2. 结果讨论（1）金属材料的选择对光电性能的影响：选择导电性能良好的金属材料，如银（Ag）、金（Au）等，可以有效提高叠层薄膜的导电性能。
然而，不同金属材料的引入对薄膜的光学性能和稳定性也可能产生影响，需要综合考虑。
（2）金属层厚度对光电性能的影响：金属层的厚度是影响光电性能的关键因素之一。
异质结太阳电池窗口层光电增强机理研究
异质结太阳电池窗口层光电增强机理研究好啦，今天咱们来聊聊一个挺酷的话题——异质结太阳电池窗口层的光电增强机理。
光听名字就知道，这个话题很“高大上”吧，听起来好像啥高科技研究，感觉自己能不小心就被绕进实验室了。
别担心，咱们今天不是做深奥的物理分析，而是来通俗易懂地聊聊，别怕，我保证你听得懂，笑着学着。
咱们得了解一下什么是“异质结太阳电池”。
简单来说，它就像是一种拼接出来的“超级电池”。
把不同的半导体材料层叠在一起，创造出一个比传统电池更高效的光电转换系统。
你可以把它想成是做了一道“光的电池大餐”，有很多层不同“味道”的材料在一起合作，每一层都发挥它最擅长的作用。
最外面的一层叫“窗口层”，它就像是一个让阳光进来的门，专门让阳光透过不被挡住。
可是，这个窗口层到底是怎么提升电池效率的呢？这就得说到光电增强的秘密了。
嘿，说到增强机理，咱们可得打起精神，别看这名字严肃，实质上它很有意思。
这里的“光电增强”，简单来说就是让太阳光更高效地转化成电能。
太阳光到达电池的表面时，得先通过这个窗口层才行。
而这个层呢，千万别小看它，它不仅仅是一个普通的“光透门”，还得确保阳光能顺利地“跳进”电池里，顺便帮我们把能量给抓住。
一般来说，光在通过电池的窗口层时，会受到一些影响，部分光线可能会被反射，部分光线会被吸收，但有些光就像是在迎着风跑的运动员一样，根本不受影响，直接穿透进入电池。
关键就在于这个窗口层的设计，如何让这部分光更顺利地通过，同时又不浪费掉其他的能量。
说得具体点，异质结太阳电池的窗口层通常是由不同的材料组成的，每种材料都有它独特的光电性质。
有的材料对特定波长的光特别敏感，能把光“抓住”，然后转化成电流。
有的材料则能把光的能量“传递”到下一层材料上，增强电池的整体效率。
把这些材料巧妙地组合在一起，效果就像是聚集了“高手”的队伍，每个人都在自己擅长的领域内贡献自己的力量，结果可想而知——效率飙升。
你要是细想，光电增强机理其实就是利用了不同材料之间的“互补性”。
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（ ） 重庆光电技术研究所 ，重庆 ４ ０ ０ ０ ６ ０
摘 要： 就该类外壳最薄弱的带光窗 选取窗口结构强度相对较弱的圆形平面玻璃光窗外壳 ， 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
４ 显示经结构优化的管帽能承受 １×１ 满足光电器件封装的高强度要求 。 ０ ｇ 的强冲击 ，
， ， ＹＵＡＮ Ｌ ｉ ｈ ｕ ａ ＹＵＡＮ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｏ ＴＡＮ Ｑ ｉ ａ ｎ ｌ ｉ ｇ
（ ， Ｃ ｈ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｏ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｃ ｈ ｏ ｎ ｉ ｎ ４ ０ ０ ０ ６ ０， Ｃ Ｈ Ｎ） ｇ ｑ ｇ ｐ ｇ ｑ ｇ
４ 力， 按照冲击条件将重力加速度设定为 １×１ 可 ０ ｇ，
（ ） ａ 测试点
反映出该载荷情况 ； 另一作用力为玻璃光窗在强冲 将该载荷简化 击条件下附加到金 属 管 帽 上 的 载 荷 ， 该值设 为垂直附加到玻璃 金 属 封 接 部 位 的 法 向 力 ， 定为 ５ ０Ｎ。
（ ） ｂ 测试结果 图 ３ 管帽负荷状态外表面应力变化趋势图
图 ２ 管帽的约束和载荷
２ 计算与分析
设定变量初始值和变化量 ， 利用 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄＷ ｏ ｒ ｋ ｓ软 件进行网格划分和 计 算 ， 得到金属管帽各个部位在 负荷情况下的应力ε 和 位 移 ｄ 变 化 趋 势 和 最 大 值 ，
３］ 。 具体如下 ［
从图 ３ 和图 ４ 可以看出金属管帽在负荷状态下 应力变化的趋势 ： 外表面应力分布为光窗玻璃与金
（ ） ｂ 测试结果 图 ４ 管帽负荷状态内表面应力变化趋势图 表 １ 管帽负荷状态应力和位移最大值随变量变化趋势表 ／ ｔ ｍｍ １． ０ １ ２ ３ ４ １ １． １． １． １． ７ ２ （ ／ ） 最大应力／ ２． ４ ３ ９ ２． ４ ４ ８ ２． ４ ４ ６ ２． ４ ４ ６ ２． ４ ５ ３ ×１ ０ Ｎ ｍ －６ ／ 最大位移 ×１ ０ ｍ ２ ５ ９ ５． ２ ６ ３ ５． ２ ６ ８ ５． ２ ７ ３ ５． ２ ７ ５ ５． ／ ｓ ｍｍ ０． ６ ７ ８ ９ ０ ０． ０． ０． １． ７ ２ （ ／ ） 最大应力／ ２． ７ ３ ２ ２． ５ ９ ３ ２． ４ ４ ６ ２． ３ ０ ２ ２． １ ６ ×１ ０ Ｎｍ ８ －６ 最大位移／×１ ５ ５ ４ ５． ８ ３ ０ ５． ２ ６ ８ ４． ８ １ ６ ４． ４ ５ ３ ０ ｍ ６． ／ （ ） ° １ ０ １ ２ ３ ４ α １ １ １ １ ７ ２ （ ／ ） 最大应力／ ６ ６ ０ ２． ５ ５ ０ ２． ４ ４ ６ ２． ３ ５ １ ２． ２ ５ ０ ×１ ０ Ｎ ｍ ２． －６ 最大位移／×１ ０ ｍ ９ ８ ９ ５． ６ １ ５ ５． ２ ６ ８ ４． ９ ４ ２ ４． ６ ４ １ ５．
Ｓ ＥＭ Ｉ Ｃ Ｏ Ｎ Ｄ Ｕ Ｃ Ｔ Ｏ Ｒ Ｏ Ｐ Ｔ Ｏ Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ ｏ ｌ ． ３ ２Ｎ ｏ ． ２ Ｖ
Ａ ｒ ． ２ ０ １ １ ｐ
光电器件
高强度带光窗光电外壳设计
１ 建模
根据器件 封 装 尺 寸 的 要 求 和 经 验 ， Ｔ Ｏ ３ ５管帽 外形设计如图 １ 所示 ， 窗口材料选用电子玻璃 ， 金属 二者的膨胀系数接近 ， 可以通过 管帽选用可伐合金 ， 高温形成匹配封 接 。 为 减 振 和 减 轻 重 量 ， 金属管帽 采用薄壁结构 ； 为减 小 玻 璃 与 金 属 封 接 部 位 因 金 属 管帽变形产生的应力集中 ， 提高局部刚性 ， 将该部位 金属部分采用加厚 结 构 设 计 ； 为改善管帽顶部在冲 击过程中产生的扭 曲 而 增 加 应 力 的 情 况 ， 金属管帽
对表 １ 进行分析知 ： 金属 管 帽 封 接 部 位 厚 度 选 取 １． 应力 ２ｍｍ 时 ， 和位移处于最理想状态 。
（ ） ａ 测试点
随着 顶 面 厚 度 的 增 加 管 帽 刚 性 增 强 ， 金属部分 变形量减少 ， 应力集中情况得到缓解 ， 但考虑到金属 光窗玻璃承受的冲击力也将增大 ， 管 管帽刚性增加 ， 该参数选取最 帽尺寸也限制了 厚 度 的 范 围 。 因 此 ， 大应力减小量较大的 １． ２ｍｍ。 随着顶面斜角的增大 ， 应力和位移呈降低趋势 ， 但角度增大 ， 管 帽 高 度 将 增 加， 不但增加了外型尺 寸， 也增加了光窗到探测器芯片的距离 ， 对器件性能 带来不利影响 。 因 此 ， 在器件外形尺寸许可范围内 。 顶面斜角选取 １ ２ °
２ ／ ， 泊松比为 ０． 抗剪模量为 ７ 密度 ｍｍ ， ２ ６， ９ｋ Ｎ ｍｍ ３ ２ ／ ／ 为 ８ｍ 张力强度为５ 屈服力为 ｍｍ ， １ ７Ｎ ｍｍ ， ｇ ２ ／ 。 ２ ０ ７Ｎ ｍｍ
根据经验 ， 选取金属管帽的封接部位厚度ｔ 顶 １、 通过应力分析选 面厚度ｓ 和顶面 斜 角α 作 为 变 量 ， 达到优化设计的目的 。 取最佳值 ， 根据管帽封装后的应用情况， 将管帽底部与底 图 ２ 所示 。 座焊接面视作固定状态 ， 在实 际 冲 击 状 态 下， 金属管帽受力由两部分组 成， 一是金属管帽 自 身 质 量 在 强 冲 击 条 件 下 产 生 的
收稿日期 ： ２ ０ １ １－０ ４－１ ９． ·１ ９ ２·
图 １ Ｔ Ｏ ３ ５ 管帽结构示意图
《 半导体光电 》 ２ ０ １ １ 年 ４ 月第 ３ ２ 卷第 ２ 期
袁礼华 等 ： 高强度带光窗光电外壳设计
顶部采用斜面形式 ， 将冲击产生的力量分解 ， 使得管 帽侧壁产生更大的 变 形 来 吸 收 冲 击 力 ， 从而减小管 帽顶部的变形 ， 让玻 璃 与 金 属 封 接 部 位 应 力 降 至 最 低
［ １］
属封接部位至管帽 底 部 应 力 由 大 变 小 ， 应力集中表 现在分解部位 ， 这也是整个管帽最薄弱的部位 ； 内表 面最大应力集中在 管 帽 内 顶 部 壁 厚 变 化 处 ， 最大值 约为封接处极值的 ８ 该值可 通 过 在 壁 厚 变 化 处 ０％ ， 增加圆角过渡适当改善 。 由应力分布图可知 ， 欲提高管帽的抗冲击能力 ， 需要对管帽封接部 位 结 构 进 行 改 进 ， 如何将应力集 中最大值降至最低是优化设计的关键 。
（ ） ａ 测试点 ·１ ９ ３·
Ｓ ＥＭ Ｉ Ｃ Ｏ Ｎ Ｄ Ｕ Ｃ Ｔ Ｏ Ｒ Ｏ Ｐ Ｔ Ｏ Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ ｏ ｌ ． ３ ２Ｎ ｏ ． ２ Ｖ
Ａ ｒ ． ２ ０ １ １ ｐ
玻璃抗 压 性 能 远 高 于 抗 拉 性 能 ， 因 此， 重 和拉应力 ， 点考虑封接部位受拉应力边沿 （ 管帽内孔边沿 ） 的变 形情况 。 由图 ５ 可 以 看 出 ， 管帽位移变化趋势与应 力变化趋势相同 ， 即在负荷状态下位移的变化可从 侧面反映出应力变化的情况 。 通过 上 述 分 析 可 以 得 出 ， 管帽在负荷状态下最 大应力集中在玻璃 与 金 属 封 接 部 位 ， 选取金属管帽 顶 面 厚 度ｓ 和 顶 面 斜 角α 作 为 的封接部位厚度ｔ １、 变量 ， 通过应力分析选取最佳值 ， 可以达到优化设计 的目的 。 通过调整 ３ 个变量得到管帽负荷状态应力 和位移最大值随变量变化参数 ， 见表 １。
。 通常引起光窗损坏的直接原因为金属管帽与玻
璃结合部位的变形产生的应力集中 。 通过分析金属 管帽在负载状态下应力集中情况可以反映出管帽强 对金属 度变化的趋势 。 下 面 通 过 有 限 元 计 算 分 析 ， 管帽结构进行优化 ， 达到提高管帽的抗过载性能
２ ［ ２］
。
／ 管帽金属材 料 参 数 如 下 ： 弹性模量为２ ０ ０ｋ Ｎ
关键词 ： 高强度 ；带光窗管帽 ；有限元分析 （ ） 中图分类号 ：ＴＮ ３ ０ ５ ． ９ ４ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ １－５ ８ ６ ８ ２ ０ １ １ ０ ２－０ １ ９ ２－０ ３
Ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｏ ｆ Ｈ ｉ ｈ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ａ ｃ ｋ ａ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｏ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｗ ｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｇ ｇ ｙ ｇ ｐ
０ 引言
随着光电器件的发展 ， 其应用也越来越广泛 ， 在 一些特殊用途上发 挥 着 不 可 替 代 的 作 用 ， 例如高速 高 精 度、 抗 干 扰、 高可靠等 领域。根据光 电器 件 率、 结构特点 ， 器件在 强 度 方 面 的 高 可 靠 性 主 要 由 封 装 外壳来保证 。 光 电 外 壳 的 特 点 是 带 有 光 学 输 入／输 出通道 ， 光通道通 常 由 采 用 光 学 材 料 制 成 的 平 面 和 透镜光学窗口制成 ， 因此光窗成为在强冲击情况下 的薄弱环节 。 而各 类 带 光 学 窗 口 的 外 壳 中 ， 平面玻 璃光窗强度较弱 ， 采用合理的结构设计和适当的封 接工艺是提高其强度的关键 。 结合 实 际 需 求， 本文选取带有圆形平面玻璃窗 口的 Ｔ 分 析 对 象， 通 过 建 模、 计 Ｏ ３ ５ 管帽作 为 设 计 、 算、 分析 、 优化结构 等 过 程 ， 达到器件高强度封装的 目的 。
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