Author Affiliations
Abstract
1 The Extreme Optoelectromechanics Laboratory (XXL), School of Physics and Electronic Science, East China Normal University, Shanghai 200241, China
2 State Key Laboratory of High Field Laser Physics and CAS Center for Excellence in Ultra-intense Laser Science, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), Chinese Academy of Sciences (CAS), Shanghai 201800, China
3 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
4 School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University, Shanghai 200031, China
5 State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices, Institute of Laser Spectroscopy, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
6 Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
7 Shanghai Research Center for Quantum Sciences, Shanghai 201315, China
We report an electro-optically (EO) tunable microdisk laser fabricated on the erbium ()-doped lithium niobate on insulator (LNOI) substrate. By applying a variable voltage on a pair of integrated chromium (Cr) microelectrodes fabricated near the LNOI microdisk, electro-optic modulation with an effective resonance-frequency tuning rate of 2.6 GHz/100 V has been achieved. This gives rise to a tuning range of 45 pm when the electric voltage is varied between and 200 V.
electro-optically tunable microlaser Er3+ doping lithium niobate microdisk Chinese Optics Letters
2022, 20(1): 011303
中国电子科技集团公司第五十四研究所, 河北石家庄 050081
设计了一种应用于 Ka频段的新型去耦结构, 分析该结构去耦效果。通过建立 “d”形共面紧凑型电磁带隙 (UC-EBG)结构的等效电路模型, 化简分析得到其带阻滤波特性。基于保角变换和椭圆积分计算去耦结构的分布参数, 等效电路仿真结果与去耦结构仿真相一致。将该去耦结构用于阵列天线, 提高了阵元间的隔离度, 降低了阵元互耦效应。
阵列天线 玻璃介质基板 去耦 等效电路 antenna arrays glass dielectric substrate decoupling equivalent circuit 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(2): 281
1 南华大学 电气工程学院,湖南 衡阳 421001
2 南华大学 机械工程学院,湖南 衡阳 421001
运用分子动力学模拟的方法,采用LAMMPS程序模拟了六方晶格结构的4H-SiC材料辐照下级联碰撞过程。先建立4H-SiC晶体结构模型,再模拟了不同能量的初始碰撞原子(PKA)级联碰撞产生点缺陷的演化。模拟结果表明,总的点缺陷包括空位缺陷、间隙原子和反位缺陷,并以空位缺陷和间隙原子为主,给出空位缺陷与间隙原子的空间分布图；级联碰撞产生的空位缺陷数量与PKA能量成线性关系；空位缺陷与间隙原子的空间分布,特别是空位缺陷与间隙原子聚集区域,与PKA能量有密切关系。上述结果为分析4H-SiC基材电子器件在辐照环境下电学性质变化提供理论基础。
分子动力学 级联碰撞 缺陷 4H-SiC 4H-SiC molecular dynamics cascade collision defect
1 上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室, 上海 200240
2 高新船舶与深海开发装备协同创新中心, 上海 200240
为了研究光纤激光焊接奥氏体不锈钢过程中侧吹气体对焊缝组织和耐腐蚀性能的影响，建立了一种侧吹气体和金属蒸气的流体模型，分析了不同侧吹气体及其流量对金属蒸气温度场和速度矢量场的影响，提出了一种通过侧吹气体增加焊缝金属中氮元素含量的方法。试验结果表明，在不影响焊缝成形的前提下，该方法有效提高了上层焊缝金属中氮元素的含量，抑制了焊缝金属中铁素体的含量，增强了奥氏体不锈钢激光焊焊缝的耐点蚀性能。
激光技术 光纤激光焊 奥氏体不锈钢 氮气 焊缝组织 耐蚀性
张东东 1,2,*周媛 1,2,3,4李文峰 1,2,3许家雨 1,2,3[ ... ]徐蓉 1,2
1 中国科学院 电工研究所， 北京 100190
2 中国科学院 电力电子与电气驱动重点实验室， 北京 100190
3 中国科学院 研究生院， 北京 100049
4 天津职业技术师范大学 自动化与电气工程学院， 天津 300222
设计制作了全固态高重复频率磁脉冲压缩发生器，最高重复频率5 kHz，脉宽70 ns，通过调节初始储能电容上的电压可在500 Ω阻性负载上获得4~40 kV连续可调的输出电压。通过分析简化的磁压缩末级回路，分析了预脉冲产生的过程，得出了预脉冲的电压表达式，选取适当的磁芯相对磁导率，经过求解，得出在磁开关未饱和电感一定时预脉冲随负载阻值变化的曲线簇，从曲线中可以看出：随着负载的阻值的增大，预脉冲的峰值绝对值也增大；在负载恒定的情况下，增大磁开关未饱和电感的大小可以显著地减小负载两端预脉冲的峰值绝对值，这要求磁开关磁芯有更高的相对磁导率。
脉冲功率 磁脉冲压缩 磁开关 可饱和脉冲变压器 pulsed power magnetic pulse compression magnetic switch saturable pulse transformer
1 中国科学院 电工研究所, 北京 100190
2 中国科学院 研究生院, 北京 100190
3 中国科学院 电力电子与电力驱动重点实验室, 北京 100190
4 北京特种机电研究所, 北京100012
从滑动电接触电阻大小的角度，详细分析了在时序放电条件下，两颗重约为5 g的电枢，以速度为1 000 m/s,166 Hz连续发射试验。通过近似计算电流所流经轨道电阻及电枢体电阻所产生的温升，对滑动电接触电阻的影响。结果表明:连续发射运行模式下，受轨道表面温度上升的影响，第二发电枢的滑动接触电阻略高于第一发电枢的滑动接触电阻，表面滑动电接触性能受到温升的影响，在两连发的发射情况下，其影响虽不是很大，但多发高频连续发射就必须考虑热管理问题。launcher system in rapid fire mode
电磁发射装置 滑动电接触性能 高频连续发射 接触电阻 electromagnetic launch system sliding electrical contact performance high frequency shot contact resist-ance
1 军事交通学院, 天津 300161
2 中国科学院 电工研究所, 北京 100190
3 天津职业技术师范大学, 天津 300222
利用时变场理论和瞬态动力学方程建立了电极及其支撑结构的瞬态耦合模型, 分析了瞬态电磁场各参数的分布特点, 并求解了电极及其支撑结构的动态响应状态参数。计算结果表明:玻璃钢支撑结构对于脉冲电流形成的冲击力载荷具有很好的缓冲作用；低弹性模量支撑材料在脉冲上升沿和峰值阶段均会产生波动性形变, 但该波动性形变对电极间距不会造成太大的影响。
脉冲电流 电极间距 瞬态电磁力 冲击力 动态响应 pulse current electrode spacing transient electromagnetic force impulse force dynamic response
1 河北工业大学 电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津 300130
2 中国科学院 电工研究所,北京 100190
搭建了空气中脉冲电压下激光触发沿面闪络试验平台,在试验平台上进行了尼龙介质的激光触发沿面闪络特性试验,应用蒙特卡罗方法对尼龙在空气中激光触发沿面闪络过程进行仿真。建立了激光触发沿面闪络的蒙特卡罗仿真模型,对蒙特卡罗算法的实现过程进行了描述,得出激光能量密度不同时的闪络时延。仿真结果显示,随着激光能量密度的上升,激光触发沿面闪络时延下降,这表示激光能量密度增加,在介质表面上产生的电子数增多,使沿面闪络的时延减小,仿真结果与试验结果趋势一致,初步验证了空气中脉冲电压下激光触发沿面闪络机理。
沿面闪络开关 沿面闪络 激光触发 蒙特卡罗 仿真 surface flashover switch surface flashover laser trigger Monte Carlo simulation
1 中国科学院 电工研究所,北京 100190
2 中国科学院 研究生院,北京 100049
3 天津工程师范学院,天津 300222
设计并制作了基于没有附加磁芯复位电路的单级、双级磁脉冲压缩系统电路,用于测试Ni-Zn铁氧体磁芯在μs及亚μs级脉冲激励下的动态磁特性。磁芯的磁滞回线由测量到的磁开关两端电压和电流数据经计算得到,由磁滞回线可知磁芯在μs及亚μs级脉冲激励下的各种特性参数如饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矩形比、磁通密度跳变、矫顽力、饱和磁场强度及单位体积材料磁滞损耗;通过比较两块磁芯在μs及亚μs级脉冲激励下的各种动态磁特性参数可知:两块磁芯随激励脉冲宽度变窄磁芯磁性能有不同程度的下降,亚μs级脉冲激励下的矫顽力和单位体积材料磁滞损耗都比μs级脉冲激励下增大约3倍;饱和磁感应强度小、剩余磁感应强度大的Ni-Zn铁氧体磁芯动态磁特性性能优异,适合用于更窄脉冲的压缩电路中。
脉冲功率 磁脉冲压缩 磁开关 软磁材料 磁滞回线 pulsed power magnetic pulse compression magnetic switch soft magnetic material hysteresis loop
1 中国科学院 电工研究所,北京 100190
2 中国科学院 研究生院,北京 100049
3 天津工程师范学院,天津 300222
针对分布馈电式(DES)轨道型电磁驱动系统,建立了基于PSpice的电路模型;采用最常见的电容储能方式构成脉冲成形网络(PFN);负载模型充分考虑电枢运动时的滑动摩擦,以及导轨电感、电阻等非线性因素。由仿真结果得到的电流值可以计算出电枢所承受的电磁力,从而得到电枢的加速度、速度,以及动能。分别选取不同电容器组的电容量或初始电压,脉冲成形电感器的电感量,主放电开关的闭合时间间隔,以及PFN模块参数(包括模块的数量、结构等),进行仿真分析,得出在各种参数下的系统效率,并加以比较,确定了几种可以有效提高轨道型电磁驱动系统效率的方法或者最优化的参数。仿真结果表明:在电枢质量与加速距离不变的条件下,电容器组的电容量或初始电压越高,电枢初速度越大,而系统效率随着电压的升高先增大后减小;脉冲成形电感器的电感量越大,电感器中的剩余能量越大,系统效率越低;主放电开关的闭合时间间隔越短,系统的效率越高;在初始能量一定的前提下,电源的模块数越多,电枢的出膛速度越大,系统效率也越高,可以通过采用多组小电容值的电容,来提高系统的效率;优化的PFN模块参数设计能够提高系统的效率。
轨道型电磁驱动系统 效率 脉冲成形网络 分布馈电 electromagnetic launch system efficiency pulse forming network PSpice PSpice distributed energy store
