基于双轴跟踪槽式聚光系统设计了焦面能流密度测试装置,采用理论分析和实验测试的方法对由接收器的定位误差和跟踪误差引起的聚焦损失进行研究,并通过采集因子量化光学损失,从而揭示出各种误差影响的规律。结果表明:随着定位误差的增大,焦面宽度增加,焦面能流密度降低且趋于均匀;随着跟踪误差角的增大,焦面中心偏移量和光学损失增加。对于实验使用的双轴跟踪槽式聚光系统,当接收器光孔宽度为50 mm时,若要保证采集因子大于90%,接收器的定位误差需保证在455 mm的±1.1%之间且跟踪误差角小于0.111°,此时采集因子可达95%。采集因子对跟踪误差角的变化更为敏感,实验研究结果与理论分析结果吻合,验证了测试设备和方法的可靠性,实验拟合的函数关系可为工程应用提供了理论指导。

为了验证远程激光雷达系统的关键技术，提出了一种基于Nd:YAG固体激光器的激光雷达试验系统。试验系统由光学收发子系统、控制子系统、信号处理子系统组成，利用电荷耦合器件进行引导，采用双探测器型粗、精双轴跟踪结构实现对目标的精密跟踪，采用数字域的信号处理方法提升系统的探测精度。最后分析了系统对不同反射截面积目标的探测距离，分析结果表明，在1级大气条件下，系统对1 m2目标的探测距离达到22 km。

设计了一种基于太阳能自动跟踪的可逆变无线充电系统。系统实时自动追踪太阳光线保持接收能量始终最大, 并且将能量经逆变器和无线充电模块给电器进行充电。系统的双轴跟踪策略实现了对太阳能的高效利用, 无线充电模块是对新型充电方式的一种新的探索。实验表明, 四象限光电探测器可以实时准确地检测出当前太阳光线角度, 双轴机械结构可以迅速地驱动太阳能电池板运动至指定位置, 逆变器最大输出功率达到1 000 W, 无线充电模块可以快速高效地对小功率电器进行无线充电。