国家“碳达峰·碳中和”双碳战略目标对能源路由器、直流变压器等新能源电力系统装备提出了高电压、大容量和紧凑型的发展需求。与传统直流和工频环境下的运行工况不同，这些新型电力装备的绝缘系统面临更加复杂的类正弦、方波和脉冲等复杂电应力条件，易引发绝缘出现快速老化和劣化问题，直接影响装备的安全可靠运行。如何快速、准确测试和表征复杂应力下装备绝缘的介电性能，就成为新能源电力系统装备绝缘设计和性能评估的基础手段。

李庆民教授课题组针对复杂瞬变应力下装备绝缘空间电荷测量的时空分辨率不足这一难题，结合太赫兹窄脉宽高信噪比特性与椭偏测量原理，提出了一种基于光弹性效应的光电子学空间电荷测量方法,并构建了电荷测量全过程的光-电-机械多态信号传变模型。进一步研制了基于SU-8光刻胶复合体系的弹光传感器，并对其测量可靠性进行了评估验证。初步实验表明，所研制的弹光传感器具备较高测试灵敏度，为实现空间电荷的高时空分辨率测量奠定了基础。

图1-弹光传感器研制与测量性能评估

2022年9月，该研究成果《Structure design and reliability evaluation of the elasto-optical sensor for the space charge ellipsometry detection method》发表在测量与传感领域Top期刊IEEE Sensors上，论文通讯作者为任瀚文博士，新能源电力系统国家重点实验室是论文唯一通讯单位。

研究工作得到了国家重大科研仪器基金和中央高校基本科研业务费专项资金等项目资助。

Reference： H. Gao, H. Ren, Q. Li, S. Cheng, Y. Shi and T. Qi, "Structure Design and Reliability Evaluation of the Elasto-Optical Sensor for the Space Charge Ellipsometry Detection Method," in IEEE Sensors Journal, vol. 22, no. 18, pp. 17893-17903, Sep. 2022.

初审：任瀚文

复审：张洪

审核：彭跃辉