作者单位
摘要
1 南开大学现代光学研究所,天津 300350
2 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室,天津 300350
3 北京空间机电研究所,北京 100094
针对使用光纤光谱仪探测远距离宽光谱弱信号的应用需求,基于成像光学与非成像光学的混合设计方法,设计了大口径菲涅耳透镜聚光系统。系统由直径为1.1 m的菲涅耳透镜、匀光棒、全反射准直器和中继透镜组组成,接收端为直径为2 mm、数值孔径为0.22的光纤束。大口径菲涅耳透镜具有质轻体小的优点,解决了传统大口径透镜体积大质量大的问题。由匀光棒和全反射准直器组成的非成像光学元件后组可减小由菲涅耳透镜口径增大引起的球差和宽光谱色差,使光信号能量分布更加均匀且出射角度减小;中继透镜组进一步控制光束发散角和光斑尺寸,使光信号在光纤束端面高效率耦合,提高系统的光能利用率。仿真和实验结果均表明,所设计的后组系统能够减小像差影响,有效控制光束发散角度和光斑尺寸,提高光能利用率,满足光纤光谱仪对远距离宽光谱弱信号进行光谱探测的需要。
遥感 光学设计 聚光系统 大口径菲涅耳透镜 非成像光学理论 光能利用率 
中国激光
2023, 50(7): 0708011
王昊 1付跃刚 1张国玉 1,2孙高飞 1,2[ ... ]杨俊杰 1,2
作者单位
摘要
1 长春理工大学 光电工程学院, 长春30022
2 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心,长春1300
为解决现有太阳模拟器能量利用率低导致辐照度低的难题,依据太阳模拟器基本成像原理,提出利用复合抛物面聚光器(CPC)改进太阳模拟器的聚光系统.分析了CPC与传统聚光器的聚光机理,基于边缘光线原理推导了CPC的参数设计方法.利用LightTools软件结合嵌套的体光源与CPC建立聚光模型,分析了CPC理想最大接收角。建立椭球聚光镜与组合聚光系统的对比模型,验证了理论分析.通过截取分析得到最佳截取比来优化初始结构,进而确定CPC的最终结构.结果表明:氙灯应用在CPC中的能量利用率高达94.86%,且整个太阳模拟器的辐照度有很大提升.该研究能够为设计高能量利用率高辐照度的太阳模拟器提供参考.
Solar simulator Compound parabolic concentrator Energy utilization Concentrating system Irradiation Ellipsoid condenser Uniformity of irradiation 太阳模拟器 复合抛物面聚光器 能量利用 聚光系统 辐照度 椭球聚光器 辐照均匀度 
光子学报
2020, 49(12): 1
张娜 1,2,**王成龙 1,*梁飞 1,2朱国栋 1,2赵雷 1,2
作者单位
摘要
1 兰州交通大学国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心, 甘肃 兰州 730070
2 兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室, 甘肃 兰州 730070
聚光型太阳能热发电(CSP)作为一种重要的可再生能源技术,对开发利用太阳资源、保障能源的供给、节能减排具有重要的作用和意义。分别对槽式系统、线性菲涅耳系统、塔式系统、碟式系统4种CSP系统接收器表面能流特性进行分析,对接收器表面非均匀分布的能流特性带来的挑战和提出的解决方法进行分析总结。接收器表面非均匀的能流分布会导致局部温度过高,给系统的安全高效运行带来不利影响,故需要对聚光集热系统进行优化改进。而解决CSP系统非均匀能流问题的方法主要为改善聚光性能和吸热性能,使系统达到“光热匹配”。
非线性光学 光热发电 非均匀能流分布 聚光系统 优化改进 
激光与光电子学进展
2018, 55(12): 120004

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