内蒙古工业大学能源与动力工程学院，内蒙古 呼和浩特 010051
针对菲涅尔高倍聚光光伏及光热系统的镜面因暴露于自然环境，其表面积尘对系统输出特性产生较大影响这一问题，参考测试点自然积尘成分和地表情况，选取6种典型积尘颗粒，采用X射线衍射分析仪、能谱仪和扫描电镜等设备，研究其颗粒形貌、物质和元素组成；并开展菲涅耳高倍聚光光伏及光热系统实验研究，利用灰色关联度法处理实验数据，分析积尘物化性质对系统电热输出性能的影响。结果表明，积尘成分复杂，岩石类颗粒中碳酸钙、碳酸镁钙、钙钠长石含量较多，煤矸石和焦炭颗粒中包含大量的硅酸盐；各类型积尘对系统电热输出影响不同，其中镜面积尘煤矸石粉末每增加1 g/m2，系统综合性能下降15%，影响最大；积尘物质组成对系统电功率（E）影响关联度排序为>>>，对系统热功率（T）的影响大小排序为>>>；颗粒元素对系统电热输出（P）的影响相同，大小排序为。
测量 菲涅耳系统 积尘颗粒 物质组成 颗粒元素 电热输出性能
1 中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程研究中心, 北京 100083
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院, 北京 100049
为提高1060 nm锥形激光器的输出性能,对1060 nm锥形激光器的脊形波导区和锥形增益区长度进行了优化。当保持总腔长3 mm不变时,设置脊形波导区长度为500,750,1000 μm。在输出功率为2 W时,对三种情况所需的输入电流、功率-电流曲线斜率效率、电光转换效率、输出光谱及远场特性进行了对比。研究结果表明,当脊形波导区长度为750 μm,锥形增益区长度为2250 μm时,1060 nm锥形激光器的输出性能最优。当输出功率为2 W时,所需输入电流为3.95 A,斜率效率为0.61 W/A,转换效率为33.9%,光谱宽度(半峰全宽)为0.3 nm,远场近似高斯分布且95%能量处的水平发散角约为14°。
激光器 锥形激光器 脊形波导 1060 nm 输出性能
红外与激光工程
2021, 50(10): 20200461
南京邮电大学光电工程学院光电传感工程研究中心, 江苏 南京 210023
设计了采用输入波导、缓变展宽波导和宽的直过渡波导的Y型分支波导结构,大大降低了光分路器的插入损耗。 利用OptiBPM软件,将其逐级扩展为1×8平面波导光分路器。分别研究了波导折射率、弧形波导长度、分支角及输入波长对该平面波导光分路器输出特性的影响, 并结合最优结构参数对其进行了优化。仿真结果表明:该光分路器插入损耗、输出均匀性的最佳值分别为9.96 dB、0.41 dB。 器件设计参数及性能可以满足批量生产要求,对光分路器的设计和生产工艺有一定的参考价值。
光通信 光分路器 Y分支波导结构 输出特性 optical communications optical power splitter Y-branch waveguide structure output performance
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激光与物质相互作用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
研制了一台放电激励重复频率运转的高功率非链式脉冲氟化氘(DF)激光器，采用倍压式储能电路及自引发体放电激励方式，在SF6 和D2 的混合气体中实现了体积为1.65 L 的均匀辉光放电；凭借大流量离心风机提供的8.5 m/s风速实现了电极间工作气体的快速更新；运用介孔碱性分子筛完成对放电产物的吸附处理。实验研究了工作气体参数及充电电压对激光器输出性能的影响，在总气压8.1 kPa，SF6 与D2 工作气体配比为8∶1，充电电压为43 kV 时，获得了3.46 J的单脉冲能量，电光转换效率为3.12%，脉冲宽度为135 ns。在50 Hz时，获得了平均功率为150 W 的激光输出，其脉冲幅值差优于±8%。实测远场发散角在水平方向和垂直方向分别为7.92 mrad和9.58 mrad，并采用DF激光谱线分析仪测试获得了22条激光谱线。结果显示，放电激励非链式脉冲DF激光器是获得高功率中红外激光的有效途径。
激光器 高功率 工作参数优化 输出特性
南昌航空大学 无损检测技术教育部重点实验室, 南昌 330063
在光生电流远大于二极管反向饱和电流, 并联电阻为无穷大且二极管反向饱和电流与光强无关的假设条件下,理论上推导出全工况光伏组件输出特性预测模型,并采用Matlab/Simulink搭建了仿真系统.对单(多)晶硅光伏组件的实验与预测对比,表明模型可以准确预测组件在任意光强与温度下的输出特性,预测误差在6%以下.研究结果发现,相对于光强变化,温度变化对组件输出特性预测影响更大; 多晶硅组件预测难于单晶硅组件.对实际环境中单位光强与单位温度实时改变时的预测表明,组件输出主要由所受辐照总光强决定,而不是器件温度; 且需要根据外界情况调整组件的输出电压,以实现最大功率输出.
光伏组件 输出特性 仿真 预测模型 光强与温度 Photovoltaic module Output performance Simulation Prediction model Light intensity and temperature 光子学报
2014, 43(11): 1125002
1 浙江师范大学 精密机械研究所，浙江 金华，321004
2 浙江大学 数理信息学院，浙江 金华，321004
3 吉林大学 机械科学与工程学院，吉林 长春130022
为提高多振子压电发电机的输出能力及有效频带宽度，从理论及试验两方面研究了各压电振子直接串/并联及经整流桥串/并联时的输出电压特性。结果表明,压电振子结构及数量相同时，经整流桥串/并联输出的电压及频带宽度均优于直接串/并联输出的电压及频带宽度，且压电振子经整流桥串联输出方式优于并联输出方式，其电压波动也较小。最后，制作了3个压电振子构成的发电装置，并进行了压电振子不同连接方式时的输出电压对比试验。试验结果显示，各压电振子独立发电产生高于10 V电压的频率段分别为143.1~148.1 Hz,160~166.2 Hz,173.1~184.3 Hz，而经整流桥串联输出10 V电压时的连续频率段增至141.8~190 Hz,证明了压电振子经整流桥串联可有效提高多振子发电机的输出电压和频带宽度。
压电发电机 压电振子 输出电压特性 能量回收 piezoelectric generator piezoelectric vibrator voltage-output performance energy harvesting
1 四川大学 电子信息学院 光电科学与技术系,成都 610064
2 中国电子科技集团公司第十一研究所,北京 100015
本文对Cr4+:YAG 被动调Q Nd:YAG 陶瓷激光器的输出特性进行了理论和实验研究。在相同泵浦功率和不同输出耦合透过率条件下,实验测量了被动调Q 陶瓷激光器的输出激光重复频率、平均输出功率以及单脉冲能量,并与理论计算结果进行了比较。研究结果表明,随着输出耦合透过率的增加,输出激光重复频率单调减小,而平均输出功率及单脉冲能量则呈现出先增加后减小的变化趋势,只是平均输出功率及单脉冲能量所对应的最佳输出耦合透过率会有所不同。
Cr4+:YAG 被动调Q Nd:YAG 陶瓷 输出特性 最佳输出耦合透过率 Cr4+:YAG passively Q-switched Nd:YAG ceramic output performance optimal output coupling transmission
