重庆邮电大学 光电工程学院/国际半导体学院, 重庆 400065
在降压转换器中, 为了在不同的负载情况下获得高效率, 常采用的方法是在重载时使用脉冲宽度调制(PWM), 在轻载时使用脉冲频率调制(PFM), 因此需要模式切换信号去控制整个降压转换器的工作状态, 同时模式切换信号也可以用于自适应改变功率级电路中的功率管栅宽, 减小功率管的栅极电容, 提高整体电路的效率。文章设计了一个自适应峰值电流模式切换电路, 用于产生模式切换信号, 其原理是监控峰值电流的变化, 产生峰值电压, 将峰值电压与参考电压进行比较, 得到模式切换信号, 以决定降压转换器是采用PFM模式还是PWM模式。仿真结果表明, 在负载电流05~500 mA范围内, 该电路可以在两种调制模式之间平稳切换, 其峰值效率可提升到94%以上。
降压转换器 模式切换 脉冲宽度调制 脉冲频率调制 自适应峰值电流 buck converter mode switching pulse width modulation pulse frequency modulation adaptive peak current
1 南京信息工程大学电子与信息工程学院，江苏 南京 210044
2 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心，江苏 南京 210044
利用电信号改变氧化石墨烯（GO）固有的光学吸收特性，可以实现对光纤锁模激光器输出性能的有效调控。在GO中引入聚苯乙烯（PS）纳米微球可以实现光波导结构，进而形成局域场并有效降低器件损耗。因此，采用微电子打印工艺制备了基于GO/PS的电光调制器，并以较低的泵浦功率（34.3 mW）实现了环形光纤激光器运转模式的主动调控。在0~20 V的调制电压下，激光器实现了连续波、调Q锁模、锁模三种运转模式的切换。所设计的全光纤电调制器件将锁模信号的脉冲宽度压缩到了20 ps，对应的重复频率为21.4 MHz。通过调控驱动电压，该器件的插入损耗从2.30 dB降低到了0.86 dB，平均输出功率从1.09 mW提升了1.52 mW。
激光器 光纤锁模激光器 电光调制器 模式切换 氧化石墨烯 聚苯乙烯
Author Affiliations
Abstract
1 College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 Key Laboratory of Specialty Fiber Optics and Optical Access Networks, Shanghai University, Shanghai 200444, China
A hundred-watt-level spatial mode switchable all-fiber laser is demonstrated based on a master oscillator power amplifier scheme. The performance of the amplifier with two seed lasers, i.e., with the acoustically induced fiber grating (AIFG) mode converter inside and outside the seed laser cavity, is investigated. Real-time mode switching with millisecond scale switching time between the and modes while operating in full power () is realized through an AIFG driven by radio frequency modulation. This work could provide a good reference for realizing high-power agile mode switchable fiber lasers for practical applications.
acoustically induced fiber grating high power fiber amplifier mode switching Chinese Optics Letters
2022, 20(2): 021402
1 北京大学区域光纤通信网与新型光纤通信系统国家重点实验室, 北京 100871
2 中国科学院深海科学与工程研究所, 海南 三亚 572000
3 北京科技大学计算机与通信工程学院, 北京 100083
设计一种基于腔内全光纤模式复用器/解复用器(MUX/DEMUX)的少模环形光纤激光器,实现了LP01模、LP11模、LP21模及混合模式可切换的激光输出。实验结果表明,利用低串扰的全光纤模式MUX/DEMUX结合4×1光开关,激光器可在三个最低阶的线偏振(LP)模式及其混合模式之间进行切换,LP01模、LP11模、LP21模的泵浦阈值分别为40、60、80 mW,斜率效率分别为1.2%、0.82%、0.56%。对设计的少模环形光纤激光器结构进行数值模拟和参数优化,极大地改善了波长偏移问题,实现了小于0.032 nm的3 dB线宽。
光纤光学 光纤激光器 模式复用器/解复用器 模式转换 模式选择耦合器 光学学报
2020, 40(14): 1406002
近空间可变翼飞行器在不同飞行段进行模态切换过程中, 由于飞行状态会发生突变, 不同模态下控制器结构参数发生变化, 难以设计一个通用控制器保证两个模态及模态切换过程的稳定性和平滑性。若直接进行两个模态控制器硬切换, 会导致飞行器的控制律参数发生跳变, 从而引起飞行状态发生突变, 影响模态切换过程的稳定性和平滑性, 致使系统不稳定, 造成飞行事故。以爬升段末到巡航段初为例, 设计一种基于惯性环节的快速双幂次滑模切换控制器。首先对切换前后的滑模面进行淡化处理, 得到切换控制律的滑模面, 然后针对新的滑模面设计滑模切换控制律,最后对比分析直接切换和快速双幂次滑模切换。仿真结果表明快速双幂次滑模切换控制方法具有良好的跟踪控制效果
近空间飞行器 切换控制 模态切换 滑膜控制 near space vehicle switching control mode switching sliding mode control
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
为构建照明用LED的PWM调光电路,设计了以上位机控制C8051F021微控制器为核心器件的1 kHz频率PWM信号发生器和以555定时器为核心器件的手动调节PWM信号发生器。阐述了这两种模式的PWM信号产生电路相互切换的方法,考虑了PWM信号的逻辑电平变换及其驱动缓冲、通讯接口隔离等实际设计要求。结果表明在微控制器运行模式下产生的PWM信号频率误差小于4‰,占空比误差小于0.1‰。本电路目前已应用于输入额定电功率达450 W、含有9个LED串列的某特种照明装置中。
照明用LED PWM调光 工作模式切换 逻辑电平变换与驱动 接口隔离 LEDs for illumination PWM dimming operation mode switching logic level shifting and driving interface isolation
西安交通大学 电子物理与器件教育部重点实验室, 西安 710049
目前国际上提出了采用短脉冲射频(RF)信号实现相对论磁控管的模式切换，数值模拟经证实了可以采用几十kW到几百kW的RF信号实现相对论磁控管采用轴向提取功率的相邻模式以及同一模式的不同纵向模式之间的切换，这里假设所需的RF信号的能量已经馈入到相对论磁控管腔体内。提出了实验系统中采用扇形波导和探针天线来馈入前级微波源来提供模式切换所需的RF信号的能量的方法。该方法分为两个步骤，首先采用扇形波导来将前级微波源提供的能量馈入到相对论磁控管的阳极体中；然后利用探针天线将馈入的RF信号辐射至相对论磁控管腔体内，提供模式切换所需的能量。数值模拟证实了该方法在实际应用中具有可行性以及实用性。
相对论磁控管 模式切换 射频信号 探针天线 relativistic magnetron mode switching radio frequency signal rod antenna 强激光与粒子束
2013, 25(10): 2636
1 光纤通信技术和网络国家重点实验室, 湖北 武汉 430074
2 烽火通信科技股份有限公司, 湖北 武汉 430074
3 浙江省通信产业服务有限公司 咨询设计院, 浙江 杭州 310013
针对双模ONU(光网络单元)注册前如何正确识别当前系统的问题, 提出了两种双模ONU的切换方法, 结合双模ONU可能出现的切换情况, 选择适合当前切换场景的切换方法, 设计并实现了双模ONU自动识别当前GPON(吉比特无源光网络)/EPON(以太无源光网络)系统的方案, 从而解决了运营商采用混合方式部署接入系统的问题, 同时也为实现两种技术的融合提供了参考。
双模光网络单元 模式切换 以太无源光网络 吉比特无源光网络 dual-mode ONU mode switching EPON GPON
