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磷化銦基集成高速光開關芯片

本項目主要開展納微結構體系光子帶隙的設計、納微結構體系的光學非線性效應、光波傳播動力學以及光控光操作應用等方面的研究，發(fā)展在介觀尺度下調控光子傳輸行為的新效應、新原理與新技術。已在Physical Review Letters、Optics Letters、Applied Physics Letters和Optics Express等國內外重要學術刊物上發(fā)表論文30余篇。其中有關鐵鋯雙摻鈮酸鋰晶體的相關成果被《Science Archived》收錄，有關非傳統(tǒng)偏壓配置條件下各種非線性光子學晶格的制備

一、產品簡介      光無源器件是光纖通信設備的重要組成部分。它是一種光學元器件，也是其它光纖應用領域不可缺少的元器件。該實驗儀重點介紹了常用的光無源器件的相關參數(shù)及測試方法，主要包括光纖轉換器、光纖變換器、光纖耦合器，光纖隔離器、光纖衰減器、WDM等器件的參數(shù)的測試原理及測試方法。幫助學生直觀的了解各種光無源器件的性能，從而更準確的使用不同器件進行光纖通信方面實驗。 二、實驗內容  1、光纖轉換器測試實驗  2、光纖變換器測試實驗  3、光纖耦合器測試實驗  4、光纖隔離器特性測試實驗  5、波分復用器和解復用器測試實驗  6、可調光纖衰減器測試實驗  7、光纖機械光開關特性測試實驗  8、光纖偏振控制器特性測試實驗  9、光纖偏振分束器（PBS）性能能參數(shù)測試實驗 三、實驗配置參數(shù) 1、光源：波長1310±20nm，1550±20nm；輸出功率：1-2.5mw，連續(xù)可調；輸出端口：FC/PC；穩(wěn)定性＜0.5db（5h）；光源類型：LD光源； 2、光功率計：波長范圍800-1700nm；輸入接口：FC 校準波長：1550nm,1310nm； 3、偏振控制器：插入損耗＜0.05dB；消光比＞40dB；回波損耗＞65dB； 4、光纖機械光開關：插入損耗：1310/1550  P1→P2 0.56/0.54 dB ，P1→P3 0.53/0.47 dB ;回波損耗＞50dB ；開關速度：≦8ms ； 5、高隔離度光纖隔離器：最大插入損耗：0.35dB ；回波損耗：≧50dB ；隔離度：≧30dB ； 6、光纖耦合器：分光比：50% : 50% ；最大插入損耗1310/1550: 3.3dB ; 7、光纖波分復用器：隔離度：1310nm ：31.8% ；1550nm ：34%；插入損耗：1310nm ：0.30%；1550nm ：0.34% ； 8、光纖可調衰減器：0-30db可調； 9、配置：光纖光源，光纖光功率計、光纖耦合器、光波分復用器、光纖偏振控制器、光纖偏振分束器，可調衰減器、光纖隔離器、光纖機械光開關、法蘭盤、實驗指導書及實驗錄像光盤等。 四、實驗目的 1、了解光連接器及其原理、種類，實驗操作進行連接器參數(shù)測量； 2、掌握光纖偏振控制器工作原理，實驗操作單模光纖偏振狀態(tài)控制； 3、了解光纖耦合器用途及其性能參數(shù)，實驗操作測量耦合器特性參數(shù)測量； 4、了解光纖隔離器用途及其性能參數(shù)，實驗操作光纖隔離器特性參數(shù)測量； 5、了解光纖光開關用途及其性能參數(shù)，實驗操作光纖光開關特性參數(shù)測量； 6、了解光波分復用器（WDM）的原理與意義，操作雙波長波分復用（WDM）的原理性實驗；

光伏組件生產仿真實訓讓學員以車間技術人員的身份參與晶硅光伏組件的生產工作。學員按標準生產流程操作車間生產設備、檢測生產樣品以及了解生產車間的運作與問題返工流程。 一.1.1. 場景設計 場景由組件生產車間、材料準備區(qū)、固化房、分選檢測區(qū)組成。場景素材從多個真實工廠采集而來，高保真還原車間設備與生產流程 場景模型主要包括：流水線傳送帶、全自動玻璃吸附機、EVA自動鋪設機、串焊機、排列機、自動緩存機、EVA/TPT裁剪鋪設機、EL檢測儀、層壓機、全自動修邊機、翻轉檢查機、全自動裝框機、灌膠機、全自動固化房、絕緣檢測儀、組件IV分選檢測儀、電烙鐵。材料模型包括：鋼化玻璃、EVA、TPT、焊帶、156多晶太陽電池片、鋁合金邊框、玻璃膠、接線盒、助焊劑、MC4接頭等... 一.1.2. 互動設計 第一人稱視角控制主角場景漫游，學員可以在三維空間中自由活動和觀察場景中的物體。 主角走到生產線相關崗位內，出現(xiàn)信息提示，點擊彈出全息UI，動態(tài)圖文與人工智能語音相結合提示關鍵知識點 與車間工程師對話了解生產相關知識 學員可操作車間里的檢測設備，發(fā)現(xiàn)問題并進行問題組件返工。

本發(fā)明涉及光伏并網逆變器技術領域。包括由功率電路組成的功率逆變單元和逆變控制單元兩部分，功率逆變單元主要包括輸入EMI 濾波電路、交錯并聯(lián) Boost 升壓電路、采用混合器件的全橋逆變電路、輸出并網濾波電路，逆變控制單元主要包括電網相位檢測電路、采樣電路、及控制器。本發(fā)明采用雙級結構，前級采用交錯并聯(lián) Boost升壓，減小了電流的波動，降低了輸出電壓紋波；后級逆變單元采用混合功率器件，有效減小了逆變損耗，提高系統(tǒng)效率

本成果以原有的直寫型3D打印技術為基礎，通過對于現(xiàn)有3D打印技術的進一步開發(fā)，實現(xiàn)簡便，高效的微結構構筑技術。實現(xiàn)微結構納米晶器件的高效構筑，進一步提升器件的光溢出效率。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、技術分析 成果源于國家自然科學基金“異價摻雜量子點的合成、聚合物基復合塊體3D打印制造與性能研究”，項目編號51872030。本成果以原有的直寫型3D打印技術為基礎，通過對于現(xiàn)有3D打印技術的進一步開發(fā)，實現(xiàn)簡便，高效的微結構構筑技術。實現(xiàn)微結構納米晶器件的高效構筑，進一步提升器件的光溢出效率。傳統(tǒng)發(fā)光器件由于器件材料的折射率高于空氣，光從器件內部向空氣傳播時，部分光會在器件的內表面發(fā)生全反射，從而無法實現(xiàn)高效的光溢出效果。2017年，Nature Photonics上報道的塊體熒光器件內部發(fā)出的光大量的在器件邊緣聚集（75%），正面與背面光溢出量的總和僅僅為25%(Nature Photonics, 2017,11,177-185.)。本成果以器件內部微結構構筑為基礎，通過微結構在器件內部的全反射界面構筑，改變光在材料內部的傳輸路徑，實現(xiàn)器件正面的光溢出效果增強。 本專利的高光溢出效果可以廣泛的應用于激光器、LED照明領域，提升能源利用效率。目前本專利可以將塊體材料單側約為~25%的溢出效率提升至~80%，約為3.2倍的提升。保守估計將此技術用于實際器件中，可以實現(xiàn)2倍以上的提升，這就意味著對于能源的消耗可以降低至原有的50%。照明約占全球能源消耗的15%-19%，全球溫室氣體排放的5%-6%。據統(tǒng)計2021年，全球照明市場總市值達到8089億元。照明技術是任何一個國家與地區(qū)都不可或缺的，高效的照明技術不僅可以為解決全球的能源危機提供有效解決途徑，同時為減少碳排放作出巨大貢獻，產生巨大的經濟效益。

        技術成熟度：技術突破         傳統(tǒng)CMOS工藝的圖形處理器通常是由探測、存儲、處理等多個分立系統(tǒng)構成，不可避免的增加了集成電路的復雜性、功耗和成本，憶阻器在新型信息存儲器件、存算一體化技術及人工神經網絡等領域有著巨大應用潛力。         研發(fā)團隊發(fā)展的感存算一體化新型光電憶阻材料與器件能夠解決傳統(tǒng)人工視聽覺系統(tǒng)在容量、集成度、速度等方面的技術瓶頸問題，是實現(xiàn)高效智能視聽覺傳感系統(tǒng)的基礎。研發(fā)團隊首次在基于氧化鎢材料憶阻突觸器件的視聽覺系統(tǒng)中模擬了速度檢測的多普勒頻移信息處理，進而實現(xiàn)高通濾波和處理具有相對時序和頻移的尖峰數(shù)據。這些結果為視聽覺運動感知的模擬提供了新機會，促進了其在未來神經形態(tài)傳感領域的應用。         意向開展成果轉化的前提條件：中試放大及產業(yè)化工藝開發(fā)資金支持

學諧振子在現(xiàn)代科技和生活中具有廣泛的應用，大到引力波探測裝置，小到我們身邊的手機，涉及傳感、變頻、濾波等重要器件。一般的諧振子器件是互易的，即器件內部或者兩個器件之間的聲子傳遞和方向無關。而非互易的諧振子器件對于全雙工聲子信號收發(fā)、聲子隔離等有著非常關鍵的作用，甚至還可以用來對熱能進行單向傳遞，使冷的物體更冷，熱的物體更熱。圖a，基于光力相互作用的非互易聲子耦合機制。b，通過控制激光相位，聲子隔離度±30分貝連續(xù)可調。 光力學是光學和力學相結合的新興科研領域。光力相互作用可以用于光學和力學模式的精密調控和測量，有著重要的物理意義和實際應用。這個工作中的光力學系統(tǒng)由超高品質因子的氮化硅納米薄膜和高精細度光學腔構成。激光將聲子從納米薄膜的一個諧振模式轉化為光子，再變回另一個諧振模式中的聲子。多束激光的物理效應互相干涉，使聲子傳遞增強或者減弱。通過控制激光相位，實現(xiàn)了聲子隔離度在±30分貝范圍內連續(xù)可調（如圖所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他們通過拓撲操作實現(xiàn)了瞬態(tài)的非互易聲子傳遞，而在最新的工作中，他們通過光力相互作用產生了聲子模式間靜態(tài)的非互易耦合，從而實現(xiàn)了穩(wěn)定的非互易聲子傳遞。

光伏組件質量檢測仿真實訓讓學員在虛擬場景中學習根據IEC61215標準使用各種檢測設備對組件進行質量檢測，從而了解組件的關鍵技術參數(shù)以及發(fā)現(xiàn)組件典型缺陷。 一.1.1. 場景設計 根據IEC61215檢測標準要求設計18個檢測場景，包括： 1 組件外觀檢測實驗室 2 最大功率檢測實驗室 3 絕緣檢測實驗室 4 溫度系統(tǒng)檢測實驗室 5 標稱工作溫度檢測實驗室 6 STC和NOCT下的性能檢測實驗室 7 低輻照度下的性能檢測實驗室 8 室外曝曬試驗場 9 熱斑耐久試驗室 10 紫外線試驗室 11 熱循環(huán)實驗室 12 濕凍試驗室 13 濕熱試驗室 14 牽引力實驗室 15 濕漏電實驗室 16 機械載荷實驗室 17 冰雹撞擊實驗室 18 旁路二級管試驗室 場景模型主要包括：實驗室建筑場景、外觀檢測臺、156多晶光伏組件、組件箱、工作臺、電腦、組件支架、IV檢測儀、EL檢測儀、高低溫濕熱交變試驗箱、濕漏電流測試儀及噴淋試驗箱、鹽霧腐蝕儀、紫外老化試驗箱、機械載荷試驗機、旁路二極管熱性能試驗儀、落球沖擊測試裝置、環(huán)境檢測儀、室外環(huán)境監(jiān)測儀、直流電源、萬用表、光度計、數(shù)碼相機等...