在激光作为能量载体给远程移动设备如无人机充电的过程中, 为确保接收端能精准接收到从发射端发射来的激光束, 设计了一套基于四象限探测器的激光束二维扫描跟踪系统。该系统通过实时测量入射激光的光斑中心相对于四象限探测器中心的偏移量, 利用监控和控制计算机、控制柜以及二轴转台构建闭环控制系统, 可实现激光对移动目标的实时跟踪。测试结果表明, 当移动目标在距离激光束发射端高1m、横向宽度30cm的区域内以不大于5cm/s的速度移动时, 该跟踪扫描系统可较准确、实时地跟踪移动目标。

为了探索光强均匀性对光电池组件整体光电转换效率的影响, 采用波长为808 nm、输出光强可调的半导体激光束照射两片单结砷化镓电池, 实验测量光电池在串联、并联组合方式下不同光功率密度激光照射时的输出特性, 结果表明, 当照射到两光电池上的激光功率密度相同时, 两种连接方式下组件的光电转换效率基本相同, 都在46%左右；当照射到两光电池上的激光功率密度不同时, 串联方式下组件的光电转换效率低于并联时的效率。该结果可由光电池的等效电路理论得到解释。因此, 在光强分布复杂的情况下, 对光电池的组合方式进行合理选择, 可以有效地保证光伏组件整体的光电转换效率。

三结砷化镓叠层电池(InGaP/GaAs/Ge)耐强光、光电转换效率高且温度特性好，是激光无线电能传输系统中光电转换组件的理想材料。基于三结砷化镓叠层电池的光谱响应曲线，以532、808和980nm三种波长激光组合入射，在保证入射总功率密度为2W/cm2的条件下，研究了三种波长入射激光的不同功率配比对其光电转换效率的影响。结果表明，在532、808和980nm三种波长入射激光功率配比为7∶8∶5时，光电转换效率最高，为33.549%。该研究对提高三结砷化镓电池的转换效率有一定的应用价值。

通过对化学腐蚀法制备的单晶硅表面微结构进行分析, 建立了一种金字塔微结构的数学模型, 采用时域有限差分法(FDTD)数值计算了波长在300~1000nm范围内微结构表面反射率随波长的变化规律, 并将计算结果与实验测量结果进行了比较、分析和解释。在此基础上, 针对不同实验条件下所形成的金字塔微结构差异, 数值计算了几种不同参数金字塔结构表面的反射率随波长的变化规律。研究表明, 反射率随金字塔的占空比和倾角的增大而减小, 而金字塔尺寸变化对反射率的影响较小。当金字塔的结构参数为底边长2μm、占空比1、倾角约60°时减反效果较好, 平均反射率仅为6.28%。

根据室内可见光通信(VLC)的信道传输特性, 建立了一种可见光通信系统的链路模型, 提出了用于VLC系统的间隔多脉冲位置调制(IMPPM)方案。 介绍了IMPPM方案的符号结构, 并将该方案与VLC系统的另外两种调制方式, 脉冲位置调制(PPM)和多脉冲位置调制(multi-PPM, MPPM)在带宽、功率需求, 比特误差率(BER)等方面进行了比较。结果显示: MPPM和IMPPM在信源(M)为3, 4, 5 bit时的带宽需求和功率需求取得了比较好的平衡。当BER达到10-3时, IMPPM接收的光功率比PPM低4 dB, 比MPPM低2 dB; 由于IMPPM中相邻两脉冲有时间间隔, 所以, 其BER性能要优于MPPM。IMPPM用于可见光通信时, 其功率需求低于MPPM, 抗多径及码间干扰的能力优于PPM和MPPM。