Storage life evaluation of photodetector based on multi-parameter performance degradation and competitive failure

ZHANG Yeping; YANG Tongbo; LI Ziwei

doi:DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.04.003

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Storage life evaluation of photodetector based on multi-parameter performance degradation and competitive failure

·Fatigue·Damage·Fracture·Failure Analysis· | 更新时间：2025-04-25

- Storage life evaluation of photodetector based on multi-parameter performance degradation and competitive failure
- Journal of Mechanical Strength Vol. 47, Issue 4, Pages: 20-26(2025)
- 作者机构：
  
  1.中国工程物理研究院流体物理研究所，绵阳 621900
  2.西南交通大学数学学院统计系，成都 611756
  3.西南科技大学信息工程学院，绵阳 621010
  4.西南科技大学复杂环境装备可靠性研究中心，绵阳 621010
- 作者简介：
  
  ZHANG Yeping, E-mail: zhangyp_tsinghua@163.com
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(12205277)
- DOI：DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.04.003
  CLC：
- Received：19 August 2023，
  
  Revised：28 September 2023，
  
  Published：15 April 2025
- 稿件说明：
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张也平，杨童博，李紫薇. 基于多参数性能退化竞争失效的光电探测器储存寿命评估［J］. 机械强度，2025，47（4）：20-26.

ZHANG Yeping，YANG Tongbo，LI Ziwei. Storage life evaluation of photodetector based on multi-parameter performance degradation and competitive failure［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（4）：20-26.
张也平，杨童博，李紫薇. 基于多参数性能退化竞争失效的光电探测器储存寿命评估［J］. 机械强度，2025，47（4）：20-26. DOI： DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.04.003.

ZHANG Yeping，YANG Tongbo，LI Ziwei. Storage life evaluation of photodetector based on multi-parameter performance degradation and competitive failure［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（4）：20-26. DOI： DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.04.003.

摘要

针对光电探测器的储存寿命评估问题，综合考虑样品关键性能参数有无变坏或者向好的趋势情况，提出了一种基于蒙特卡洛法的多参数竞争失效储存寿命评估新方法。首先，通过性能退化建模选择单一参数的最优退化模型，从而对于退化趋势递增的样品根据失效阈值计算其伪寿命，对于退化趋势递减的样品将其伪寿命看作右删失数据；然后，根据伪寿命数据结合最大期望（Expectation Maximization

EM）算法选择单一性能参数的最优分布；最后，通过蒙特卡洛采样法进行多参数的竞争失效评估。以光电探测器储存案例为实例，验证了该方法的可行性。

Abstract

Aiming at the storage life evaluation of photodetectors

a new evaluation method for multi-parameter competitive failure storage life assessment based on Monte-Carlo method was proposed. This method comprehensively considered whether the key performance parameters of the sample have deteriorated or improved trend. Firstly

the optimal degradation model with a single parameter was selected by performance degradation modeling

so that the pseudo-life of the sample with increasing degradation trend was calculated according to the failure threshold

and the pseudo-life was regarded as the right-censored data for the sample with decreasing degradation trend. Furthermore

the optimal distribution of a single performance parameter was selected based on the pseudo-life data combined with the expectation maximization(EM) algorithm

and then the competitive failure evaluation of multi-parameters was carried out by Monte-Carlo sampling method. According to the case analysis of the photodetector storage

the feasibility of this method was verified.

关键词

Keywords

references

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