一、产品介绍        MXY8002光电技术应用开发综合实验平台针对光电器件应用开发而设计，由光学平台、数字仪表及电子元器件平台、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口、计算机系统、线/面阵CCD相机数据采集软件等部分构成，平台配备各种电源接口及0-200V高压可调电源和0-12V 低压可调电源，可为学生搭建各种实验电路提供电源。学生能够利用平台自行搭建各种光学系统、光电传感器的变换及处理电路，完成各种关于光电技术方面的应用开发设计，从各方面提高学生的动脑动手能力及创新意识，帮助高校培养光电技术人才。  1、光学平台 光学平台为导磁材料，可利用磁性底座与光学配件及电子元器件搭建出几何光学、物理光学、光电检测与光电控制等系统，并与仪器内部的数据采集系统相结合完成各种实验系统。 2、数字仪表、电子元器件平台 平台提供2块数字电压表（四位半），2块数字电流表（四位半）和1块自动更换量程的数字照度计，这些数字仪表可以应用在电路中进行各种电路参数的测量。此平台还配备各种电阻、电容、可调电位器、二极管、三极管、集成运算放大器、光电耦合器件和现场可编程逻辑器件（CPLD）等。 3、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口 平台面板上安装有线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入/输出端口，输入端口与平台内部的线阵CCD相机的数据采集卡与面阵CCD图像传感器的数据采集卡构成一整套数据采集系统，通过USB总线接入计算机，完成各种测量、振动、扫描及各种图像采集与处理等功能软件的开发与设计工作。输出端口提供线/面阵相机的数字驱动信号及模拟输出信号，学生可以通过示波器对这些信号进行观察，从而了解线/面阵CCD的工作原理与应用，进而通过CPLD进行开发设计，提高学生动脑能力。 4、计算机功能软件 平台配备有各种功能软件，包括线阵CCD尺寸测量、角度测量、位移测量、条码识别、图像扫描软件，面阵CCD边缘与轮廓检测、物体的尺寸测量、图像的点运算、图像的几何变换、图像采集与参数设置、投影与差影图像分析、图像的滤波与增强、形态学处理、旋转与缩放、颜色识别与变换等图像处理软件。不但提供DEMO演示软件还提供SDK软件开发包，供学生进行二次开发。 外形尺寸：680mm(长)×550mm(宽)×230mm(高)    重量：25kg 二、教学目的 1、了解并掌握各种光学配件及其实验的原理和应用； 2、了解并掌握各种光电传感器的工作原理、变换电路、处理电路； 3、了解并掌握线阵CCD的原理及其应用； 4、了解并掌握面阵CCD的原理及其应用； 5、了解CPLD的应用开发技术； 6、培养学生动脑动手能力及创新意识； 三、配置内容  1、平台电子元器件    ① 光电二极管2只；   ② 光电三极管2只；   ③ 光敏电阻2只；   ④ 硅光电池1只；    ⑤ 发光二极管R、G、B、W四色各1只；    ⑥ PIN光电二极管1只；    ⑦ 雪崩光电二极管（APD）1只； 2、平台实验装置   ① LED点光源装置1支；    ② 光电器件安装装置2件；   ③ 热释电实验装置1件；   ④ PSD实验装置1件；   ⑤ 光栅莫尔条纹实验装置1件；    ⑥ 线阵CCD相机及夹持器1套；       ⑦ 线阵CCD数据采集卡1块；    ⑧ 50mm相机镜头1个；       ⑨ 尺寸测量实验装置1件；    ⑩ 倾角测量实验装置1件；    ⑾ 条形码识别实验装置1件； 3、光源配置   ① 白色远心照明光源1只；   ② 650nm点型3mw半导体激光器1只；    ③ 650nm线型3mw半导体激光器1只； 4、夹持器具配置   ① 磁性底座4个；    ② 底座支撑杆6个；   ③ 一维调整架1个；    ④ 二维调整架1个；    ⑤ 三维调整架1个； 5、连接线配置   ① 300mm连接线40颗；    ② 500mm连接线10颗；    ③ 线阵CCD相机连接电缆线1颗； 6、光学元器件    ① 15mm焦距双凸透镜1只；    ② 50mm焦距双凸透镜1只；    ③ 70mm焦距双凸透镜1只；    ④ 100mm焦距双凸透镜1只；    ⑤ 150mm焦距双凸透镜1只；    ⑥ －60mm焦距透镜1只；    ⑦ 20×20×20mm色散棱镜1只；    ⑧ φ36×4半透半反镜2只；    ⑨ 物屏、像屏及支架1个；    ⑩ 分划板1支；    ⑾ 10×目镜1支    ⑿ 多孔板架1个；      ⒀ 可调宽度狭缝1个；    ⒁ 600l/mm光栅及支撑调整架1个；      ⒂ 色散棱镜支架1台；    ⒃ 多缝板1只；    ⒄ 光偏振实验装置1件；       ⒅ 扩束镜1个；    ⒆ 刀片1片；       ⒇ 干板架1个； 四、能够完成下述实验内容： 光电传感器件原理与特性的实验 1、光源发光光谱特性实验； 2、光度辐射度参数测量的实验； 3、光敏电阻特性参数及其测量； 4、光敏电阻伏安特性实验； 5、光敏电阻的变换电路； 6、光敏电阻时间响应特性； 7、光电二极管光照灵敏度的测量； 8、光电二极管伏安特性的测量； 9、光电二极管时间响应特性的测量； 10、硅光电池在不同偏置状态下的特性参数及其测量； 11、测量硅光电池在反向偏置下的时间响应； 12、光电三极管光照灵敏度的测量； 13、光电三极管伏安特性的测量； 14、光电三极管时间响应的测量； 15、光电三极管光谱特性的测量； 16、光电耦合器电流传输比的测量； 17、光电耦合器件伏安特性的测量； 18、光电耦合器件时间相应的测量； 19、热释电器件基本原理实验； 20、热释电器件光谱响应的测试实验； 21、PSD位移传感器特性参数的测量； 22、雪崩光电二极管（APD）特性实验； 23、PIN光电二极管特性实验； 光电检测技术实验 1、线阵CCD原理与驱动实验； 2、线阵CCD尺寸测量实验； 3、光栅与莫尔条纹实验； 4、线阵CCD角度测量实验； 5、利用线阵CCD识别条形码； 6、利用夫琅和费衍射进行的测量； 现代光学实验 1、用远心照明光源测量薄凸透镜的焦距； 2、位移法测量薄凸透镜的焦距； 3、组装显微镜系统； 4、组装透射式幻灯机； 5、双缝干涉原理与现象； 6、夫琅和费单缝衍射原理与现象； 7、夫琅和费圆孔衍射原理与现象； 8、菲涅耳直边衍射实验 9、光的偏振实验； 二次开发实验 CPLD应用技术方面的实验 1、编写与设计时钟逻辑电路实验； 2、编写与设计2160像元的线阵CCD驱动电路实验； 3、编写与设计线阵CCD二值化数据采集系统逻辑电路； 4、编写与设计流水线上测量通过某一工位工件数量的系统； 六、 平台配套文件资料 1、实验指导书1本； 2、软件：平台软、硬件使用手册等内容； 3、实验录像光盘1套 ；                                                  备注：客户自行配置示波器。

本成果来自国家级、省部级科技计划项目和有重大应用前景的横向项目，已登记软件著作权1项，公开发明专利4项，知识产权属于西南交通大学。该系统通过利用各类传感器采集供电系统中关键设备的状态数据及服役环境信息，借助信号处理、信息融合及智能推理算法对系统进行故障预测与健康状态管理，在短时间尺度上进行故障预测与快速诊断、在中时间尺度上进行健康评估与剩余寿命预测、在长时间尺度上进行系统可靠性评估与风险评估，并根据健康状态制定系统的状态维修策略，保障轨道交通系统的安全可靠、经济高效运行。

电子材料及器件噪声-可靠性测试平台，该系统是国内外首套电子器件噪声-可靠性分析系统。采用了基于虚拟仪器的微弱噪声测试、基于噪声的可靠性诊断方法、电子器件噪声的子波分析方法等关键技术，将子波分析用于噪声-可靠性表征，可对各种电子器件和集成电路模块进行噪声测试与分析、内部潜在缺陷诊断和无损预筛选。系统可以测量电子器件的各种噪声参数，同时对噪声进行频谱分析、子波分析、集总参数分析。具有实时检测、采集、和分析, 高精度、高可靠性、智能化、小体积的优点，良好的通用性和可升级性使其同时适用于科研和生产单位。

本发明公开了一种用于 ESD 保护的低压触发 SCR 器件。本发明创造采用第一 PMOS 和第二 PMOS 分别进行衬底触发和栅触发，从而降低 SCR 器件的触发电压。 ESD 脉冲信号施加在 Anode 和 Cathode 之间，第一 PMOS 和第二 PMOS 首先被触发导通，第一 PMOS 开通之后，给 Nwell 施加一触发电流，第二 PMOS 开通之后给第三 PMOS 施加一触发电压。第一 PMOS 施加的 Nwell 触发电流和第三 PMOS 的沟道电流触发晶闸管导通，晶闸管电流（ SCR current ）导通大部分 ESD  电流，从而实现了 ESD 保护。

光学领域顶尖期刊《自然·光子学》报道了浙江大学信息与电子工程学院陈红胜教授课题组的一项最新研究：在国际上率先实现基于深度学习的新一代智能隐身器件。在不依赖任何人为操控的情况下，快速地动态适应变化的背景环境，从而与背景电磁环境特征融为一体，实现自适应隐身。论文审稿专家认为：“这是一项激动人心的、及时而杰出的工作，它连接了变换光学、电磁超材料和人工智能等领域，为智能光子材料和器件这个新兴领域树立了很好的标杆，也将大大促进其他智能电磁器件的发展。”自然界存在两种“隐身”策略。一种是在变色龙和章鱼生物中常见的拟态隐身，使自己融于周边环境；另一种是透明隐身，即光透过物体时不产生任何散射，例如海樽和水母。科学家近年来提出的变换光学隐身方法则区别于上述两种策略，它利用坐标变换的方法来控制电磁波，使其绕过被隐身的区域，按照原来的方向传播，从而使物体完全隐形。与自然界的“隐身衣”相比，人类的“隐身衣”多数只能工作在单一的环境背景和既定的入射波条件。如果稍加改变外界环境或者入射波，隐身效果便会大幅度降低。“理想的隐身衣应该和章鱼和变色龙一样，能够快速自动地适应于变化的外界刺激和背景环境。”陈红胜说。如何才能实现这一点？“章鱼有色素细胞，我们有可重构的新型人工电磁材料单元；章鱼有中枢神经，我们有深度学习方法；章鱼有光敏细胞，我们可以搭建电磁波和环境探测器。”论文第一作者、课题组成员钱超说。当前，深度学习已经开始渗入电磁材料领域，但是主要偏重于理论上设计优化人工电磁材料。如何在实验上实现新型的智能电磁材料、构建新一代智能隐身系统并实现快速有效的自适应隐身，是一个极具挑战的课题，在此之前还未见成功实验的报道。经过三年多的不懈努力，陈红胜研究团队组在充分研究隐身领域关键技术瓶颈的基础上，在微波段成功实现了智能自适应隐身器件。研究团队设计了一项小车智能隐身实验——小车身披一层超薄的可重构的超表面隐身材料，这件“隐身衣”由智能芯片控制，集成了训练好的深度学习模型，能够根据输入的电磁信息快速做出决策，改变“隐身衣”的电磁响应。探测雷达随机改变着入射波的频率、极化和入射角，而小车的任务就是动态适应变化的探测信号，对雷达“隐身”。当环境发生变化，变色龙大约需要6秒时间过度到环境色；而当电磁环境发生变化时，披着智能隐身衣的小车只需要15毫秒就能自动地实时“换装”。陈红胜教授表示，智能隐身成功地融合了新型电磁材料和人工智能等领域，其采用硬件手段实现用于隐身调控的深度学习模型，在应用中只需单次前向计算即可做出合理的决策，大大地缩短了响应时间，这一方法对于实时性要求很高的其他应用也有很好的借鉴意义

项目采用了中山大学自主研发的低损耗低应力超低温氮化硅材料平台，研制了一系列光子集成的关键 器件

该器件属专利技术，是一种颜色稳定的有机-无机异质结白色电致发光器件及制备方法。具体地讲是一种在有机异质结界面嵌入无机II-VI族化合物薄层而获得颜色稳定的白色电致发光器件。 通常，在双层及多层结构的电致发光器件中，由于器件内部异质结界面处界面势垒的影响，该界面处所积累的载流子会随着所加电压的增加而增加，器件内部各有机层的电场会进行重新分布，并相应地改变着在器件各层上的电压分布以及发光区域在各层中的位置，进而改变光谱的形状，影响发光颜色。特别地，如果双层有机电致发光器件中的电子传输层与空穴传输层的相互作用较强，则该异质结界面处会出现激基复合物（Exciplex 或Electroplex）的发光。若利用无机材料的载流子（包括电子和空穴）迁移率高以及相对更加稳定的特点，在有机异质结界面处嵌入一层无机材料薄层，可实现无机材料薄层两侧有机材料的发光。利用互补色原理，当两侧有机材料的发光可以相互混合成白光时，则可以得到显色性很好的白色发光器件。改变器件所加的电压只是改变发光强度，器件的发光颜色将基本不变。 技术内容： 该器件是一种颜色稳定的有机—无机异质结白色电致发光器件，使用该器件既能克服有机异质结界面可能会出现激基复合物发光而降低发光效率，又能解决器件的发光颜色随电压发生变化等问题。 器件的白色电致发光器件结构为： 在玻璃基片上镀有一层ITO阳极，在ITO阳极上镀有一层有机空穴传输层兼发光层和一层有机电子传输层兼发光层，在该两层有机层之间，有一层无机材料薄层，在有机电子传输层兼发光层上镀有金属背电极。 该器件与目前使用的有机异质结界面处的激基复合物发光来获得白色电致发光的方法相比，其优点是：首先，II-VI族无机材料的引入可以有效避免有机异质结界面形成激基复合物发光而降低发光效率；其次，电子传输层兼发光层及其中掺杂的组分（如染料等）都可以优化，器件的颜色可得到进一步优化，而一旦确定了有机电子传输层兼发光层及其中掺杂组分之后，器件的颜色是基本确定的，不再随着电压的改变而改变；再次，由于所用的无机材料（II-VI族化合物）本身的能带结构的特点，使得从电子传输层兼发光层注入的电子在该有机/无机界面处没有势垒，而从空穴传输层兼发光层注入的空穴在该有机/无机界面处有一定的空穴注入势垒，可以平衡载流子的注入，使得无机材料层两侧的有机层都有发光；另外，所插入的无机材料薄膜本身对不同的波长都具有一定的透过率。不难理解，无机材料较高的电子迁移率和空穴迁移率使得载流子能顺利穿透无机层到达相应的有机层中形成激子并复合发光，再通过优化器件各层的厚度即可得到显色性好、颜色稳定的白色发光器件。由于使用了化学稳定性更强的无机材料，因此器件的稳定性增加了。

电致变色器件是一种纳米多层膜功能器件。它是一种通过低电压（1-5V）、无电流、零能耗驱动的多功能变色器件。它可以根据需求智能化地调节可见光透射率和反射率以及红外光的发射率，从而在在智能化高效节能窗、航天器表面热控、武器装备隐身、汽车无眩光后视镜等领域具有广阔的应用前景。项目组自主研究开发出了完全自主知识产权的两种新一代全固态电致变色器件：全无机薄膜型和无机/有机组合型电致变色器件。 研究了电致变色器件在三个方面的应用特性：作为智能化高效节能窗对于太阳光透过率的调节作用；作为卫星表面智能热控器件其表面红外发射率的调控特性和太阳能光谱波段的反射率调控特性；作为多频谱隐身器件在可见光和红外迷彩以及红外特征抑制方面的色彩和红外发射率调制。 自主开发了高性能的无机固态离子导体薄膜和有机离子导电胶两种全固态电致变色器件中的核心技术。研发了全固态电致变色器件的专用镀膜制备技术和装置。获得国家发明专利4项。发表学术性研究论文30多篇。

项目概况 针对目前密封存在有密封液蒸发快、稳定性差和不耐高温和腐蚀等缺点，本项目选择饱和磁化强度较高而抗氧化能力较高的Fe3O4作为磁流体的微粒磁性材料，使其溶于二辛酯基液形成性能稳定、蒸发慢和耐高温耐腐蚀的纳米磁流体。利用非接触式密封润滑技术，把优化配方的磁液体应用于高性能旋转轴密封器件中。在特殊设计密封闭合磁路系统中，使转轴与极靴极齿顶端的齿形间隙中产生强弱相间的非均匀 “O”型密封环，采用梯形极靴，多级并用，增加高导磁套筒来减小轴向泄漏，既达到密封目的，又起到润滑作用。本项目处于国内先进水平，拥有自主知识产权。 主要特点 1. Fe3O4磁性微粒的制备采用了改性溶胶凝聚法相的工艺技术，这种工艺技术可使磁性微粒的粒度可调，抗氧化能力强和稳定性好。 2．利用非接触式密封润滑技术，使优化配方的磁液体应用于高性能旋转轴密封器件中。 3．不同的旋转轴设计不同的磁路结构，能防止轴向泄露和提高耐压能力。 4．旋转轴密封件的泄漏率为10-11 cm3/s，每级的耐压能力均大于或等于0.2 atm。 技术指标     应用磁流体密封旋转轴比普通的机械密封轴相比，平均寿命提高9倍，平均节约原材料总成本350%。与普通旋转轴相比，耐压能力高，密封性能好，寿命高，原材料及部件成本显著降低，而且稳定性好。市场前景 通过现场的工业化证明，该产品和他们原来使用的普通密封轴相比，密封效果的明显提高，寿命长，性能稳定，最重要的是原材料总成本降低了610元，使用安全方便，在生产过程中无污染，无三废排放。该项目可应用于密封性能要求高，工作环境恶劣(如碱性液、污水等)的高性能机械旋转轴，该磁流体密封旋转轴满足了工业生产的需求，具有较好的经济效益和社会效益。目前已为国内多个企业所采用。