空封光电耦合器内部残留的多余物颗粒对其可靠性有严重影响, 粒子碰撞噪声检测(PIND)是多余物颗粒检测的主要手段, 但是存在一定的漏检。基于PIND试验中的电压采样数据建立了检出概率的模型, 并利用该模型研究了同等质量下典型颗粒的分布区域、试验频率与检出概率的关系, 结果表明陶瓷颗粒和导电胶颗粒分别受到碰撞对象硬度和颗粒粘附性的较大影响, 使其在不同区域的检出概率具有明显差异, 其中导电胶颗粒的检出概率因颗粒弹性弱而整体偏小, 但在试验频率上升后有明显改善, 而短金丝因粘附性弱、弹性强, 检出概率大且稳定。据此提出了对典型多余物颗粒的控制与检测方法, 采用该方法能够有效地提高光电耦合器的可靠性。所用模型和研究方法可推广至其他空封元器件的类似研究中。

低频电噪声是表征电子器件质量和可靠性的敏感参数, 通过测试低频噪声, 可以快速、无损地实现光耦器件的可靠性评估。通过开展可靠性老化对光电耦合器低频噪声特性影响的试验研究, 提出基于低频段宽频带噪声参数的光电耦合器可靠性筛选方法, 并将可靠性筛选结果与点频噪声筛选方法结果进行对比分析。结果表明, 与点频噪声参数等现有方法相比, 宽频带噪声参数可以更灵敏和准确地表征器件可靠性, 同时计算简便, 基于宽频带噪声参数的光电耦合器可靠性筛选方法可以实现更为准确合理的可靠性分类筛选。

陶瓷空封光电耦合器存在高压下的内部气体放电, 分析其放电电流特性有助于器件可靠性研究。提出了基于体电流和气体放电电流的陶瓷空封光电耦合器漏电流模型, 并针对高压下漏电流测试能力不足的现状, 设计了基于悬浮供电的漏电流检测系统, 通过对高压下器件漏电流的测试及对比分析, 实现了对内部气体放电电流特性的定量评估。

针对目前步进加速退化试验仿真基优化设计往往指定产品寿命服从威布尔分布的问题, 研究了寿命服从对数正态分布前提下的仿真基步进加速退化试验的优化设计算法。首先给出了仿真基优化的理论框架, 推导了光耦步进退化加速试验的统计分析模型,之后对现有的仿真基方法进行改进, 提出了改进的仿真基步进加速退化试验优化设计算法。通过对某光耦进行步进加速退化试验优化设计, 验证了所提改进仿真基方法的有效性和可行性。

对击穿后的导光管式高隔离电压光电耦合器的内部损伤痕迹的研究表明, 高电压下器件内部的局部放电引起的持续烧蚀导致了前后级之间的击穿。分析局部放电的部位后, 结合附近存在气隙缺陷的情况, 在ANSYS下对气隙附近的电场强度分布进行了建模计算。结果表明：局部放电是因气隙内空气的低介电强度所致, 并因导电胶的渗透得到加强。在采取结构与工艺措施避免气隙缺陷与导电胶渗透之后, 局部放电得到消除, 导光管式高隔离电压光电耦合器的最低击穿电压(VISO)从23.8kV提高到了33.5kV。

设计了一种新型的小尺寸高速光电耦合器，器件采用单路集电极开路输出，注重空间的利用效率，以满足高速、小体积和高可靠性的要求。介绍了电路设计原理和结构参数设计，并进行了参数测试,结果表明器件满足设计要求。

设计了一种小型化光电隔离型长线差分收发器, 采用光电隔离的方式实现差分收发器信号的隔离传输, 重点突出了其小型化特点和电气隔离功能。叙述了该器件的工作原理和结构设计, 简要介绍了其制作过程。最后介绍了器件的主要性能参数及测试结果, 表明该器件同时具备差分信号隔离与传输的功能。

研制了一种具有高响应速度的光电耦合器芯片, 采用Nbody-Nwell-Psub模型构建了具有对称结构的光电探测阵列(PD), 在完成光电转换的前端处理的过程中, 缩短了光电转换的响应时间, 提高了光电耦合器整片的响应速度。详细设计了PD的结构, 并对使用该结构的光电耦合器整片进行了仿真和实测。实测结果表明, 整片器件的上升时间为16ns, 下降时间为14ns, 上升传输时延为205ns, 下降时延为155ns, 芯片整体运行正常, 可用于高速响应的控制系统中。

开展了4N49光电耦合器不同辐照偏置条件下的辐照实验,结果表明：电流传输比的下降幅度与辐照期间的偏置条件有关,处于工作状态的光电耦合器比短路状态的总剂量效应要弱,其根源是光电耦合器的LED施加了电流,而与光敏晶体管的偏置状态关系不大；电流传输比随偏置条件的变化关系是由初级光电流决定的,而CB区光响应度是初级光电流退化的主导因素。

研制了一种单电源线性光电耦合器,器件采用隔离式DC/DC电源供电.叙述了该器件的工作原理和部分电路设计,分析了研制过程中遇到的一些问题及解决办法.给出了主要参数的测试结果,结果表明该器件具有很好的隔离特性和线性度.