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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 171 毫秒
1.
针对传统点聚焦菲涅耳透镜聚光分布均匀性较差以及聚焦光斑形状与太阳能电池片不匹配的缺点,提出了一种分区多焦点叠加方形光斑均匀聚光菲涅耳透镜的设计方法。在传统圆形同心环带点聚集菲涅耳透镜的基础上截取4个缺角等腰直角三角形菲涅耳透镜单元,做无缝拼接形成分区域四焦点叠加的方形光斑均匀聚光菲涅耳透镜,通过这4个区域光的叠加有效改善了聚光的均匀度。基于光线追迹法,采用TracePro光线模拟软件模拟并分析了环距、缺角弦长、腰长等透镜结构参数对聚焦光斑形状、聚光均匀度、辐照度等光学性能参数的影响。结果表明采用该方法设计的透镜聚焦光斑形状为方形,聚光均匀度高达90%以上。  相似文献   

2.
针对传统点聚焦菲涅尔透镜聚光分布均匀性差以及聚焦光斑形状与太阳能电池片不匹配的缺点,采用离轴非旋转对称叠加方法进行了方形光斑均匀聚光菲涅尔透镜设计,透镜采用方形非旋转对称结构,设计过程中通过在透镜中心截取一方形小孔来降低聚焦光斑中心辐照度峰值,改善接收面聚光分布,以提高聚光均匀性.采用光线追迹法模拟并分析了小孔边长、离轴偏移量、离轴聚焦距等参量对聚光性能的影响,结果表明:采用该方法设计的透镜聚焦光斑形状为方形,聚光均匀度高达90%.  相似文献   

3.
户外聚光测试系统设计   总被引:1,自引:1,他引:0  
赵会富  刘华  孙强  荆雷  刘英  王尧  卢振武 《光子学报》2011,(8):1270-1275
为了提高聚光系统的聚光效率,设计了一种户外聚光测试系统.选二阶菲涅耳聚光系统为测试对象,采用局部测量法测试其性能.利用软件模拟聚光系统的透过率、聚光效率和聚光光斑照度分布,并利用户外聚光测试系统对二阶菲涅耳聚光系统进行实验测试.将模拟结果与实验结果对比发现:二者的光斑分布均匀性比较接近,透过率相差1.800%;聚光效率...  相似文献   

4.
赵会富  刘华  孙强  荆雷  刘英  王尧  卢振武 《光子学报》2014,40(8):1270-1275
为了提高聚光系统的聚光效率,设计了一种户外聚光测试系统.选二阶菲涅耳聚光系统为测试对象,采用局部测量法测试其性能.利用软件模拟聚光系统的透过率、聚光效率和聚光光斑照度分布,并利用户外聚光测试系统对二阶菲涅耳聚光系统进行实验测试.将模拟结果与实验结果对比发现:二者的光斑分布均匀性比较接近,透过率相差1.800%|聚光效率相差4.346%,主要差异来源于加工误差和测量误差.据此可以为设计和加工提供信息反馈,从而改进加工工艺,提高聚光效率.  相似文献   

5.
聚光光伏模组中,二次光学元件对增加太阳能电池接收到的入射光能量,提高聚焦光斑均匀性和增大菲涅耳透镜接收角具有重要作用。设计了一种用于聚光光伏模组的全反射式二次光学元件,用Solidworks软件建立了三维模型,结合实际工程应用,借助Zemax软件光学模拟仿真手段,对二次光学元件的倾角和高度等重要参数进行了优化。并制作了不同参数的二次光学元件,配合菲涅耳透镜、太阳能电池,搭建了实物聚光发电单元,在太阳模拟器下进行I-V性能测试,结果表明当二次光学元件高度为6 mm,上圆直径为7 mm时,太阳能电池的输出功率达到最大值720 m W,与不加二次光学元件相比,输出功率提高了16%。说明该二次光学元件对提高聚光模组效率作用显著。  相似文献   

6.
新型线聚焦菲涅耳透镜设计及其聚光特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
聚光光伏系统中电池表面热流密度分布不均匀导致系统光电转换效率降低,同时出现局部过热问题,严重影响了光伏电池系统的效率。为了解决这一问题,本文设计了一种可以使太阳投射辐射能量均匀化分布于接收面的新型线聚焦菲涅耳透镜,并运用蒙特卡罗光线追迹法对常见的菲涅耳透镜及本文设计新型线聚焦菲涅耳透镜的聚光特性进行了对比研究。模拟结果表明,新型透镜极大地改善了电池表面热流分布的均匀性。针对新型透镜聚光特性,考察了不同设计接受面宽度、太阳光不平行灾角、入射光束波长、入射光倾角及电池位置等因素对电池表面热流密度分布的影响。  相似文献   

7.
为了解决太阳光经传统菲涅尔聚光镜聚光后太阳能电池接收面上的光强分布不均匀问题,设计了一种环带式菲涅尔聚光镜。根据菲涅尔环带设计方法,把接收面划分为与之对应的环带,使光线在经过菲涅尔聚光镜的表面环带后进入相应的接受面环带,减少了光能损失并提高了光强分布均匀性。给出了在350 nm ~760 nm波段范围内太阳张角角度为0.54°、口径200 mm、高宽比为0.65、聚光比为400的菲涅尔聚光系统设计实例,通过Tracepro模拟并分析了菲涅尔聚光镜的光学能力。结果表明:在接收面尺寸相同的情况下与参数相同的的传统匀光菲涅尔聚光镜相比,此环带菲涅尔透镜光斑能量分布均匀性达到75%。  相似文献   

8.
用于光伏系统新型菲涅耳线聚焦聚光透镜设计   总被引:8,自引:4,他引:4  
根据边缘光线原理,优化设计太阳电池及光伏系统的菲涅耳线聚焦聚光透镜.设计光学聚光率为18×,可用于空间、地面光伏系统的聚光系统.分析了其集光角特性,表明该菲涅耳线聚焦棱镜具有大的集光角(±7°).  相似文献   

9.
提出了一种基于相同抛物镜面单元旋转阵列的低成本新型槽式聚光器。采用光线跟踪方法建立了该聚光器的光学分析模型,并详细研究了镜面焦距(f)、镜面宽度、平面接收器位置、旋转阵列半径(R1)和旋转阵列数量(N)等关键参数对其聚光性能的影响规律,为其设计与应用提供了重要依据。研究结果表明:新型槽式聚光器能很好地汇聚太阳光能,并且它不同于传统抛物槽式聚光器将平行光汇聚于某点,而是有所“分散”地进行汇聚,具备实现平面接收器上均匀聚焦能流分布的潜力;聚焦光斑的合理接收位置会随旋转阵列半径的改变而变化,通常接收器位于旋转阵列半径的一半位置是合适的,但要获得最小聚焦光斑则需将其下移150~200 mm;聚焦光斑宽度随镜面编号呈指数增大关系,特别是当镜面宽度较大且旋转阵列半径较小时;旋转阵列半径越大或镜面宽度越小,聚焦能流分布越集中且峰值聚光比越大(算例中已达到50),此时聚焦能流基本呈高斯分布特征。此外,采用较小旋转阵列半径可降低接收器的安装高度并改善能流均匀性。在算例中,当f=8000 mm、R1=4000 mm、N=5且接收器位于1830 mm位置时,聚焦光...  相似文献   

10.
苏渝阳  王治乐  陆敏  邹伟 《应用光学》2020,41(5):1074-1081
基于数字微镜阵列(DMD)的红外目标模拟系统具有高分辨率、高帧率和大温度范围等优点,能够经济、有效地检测和评估红外探测系统的工作性能。为了研究基于DMD的红外目标模拟系统中照明系统的结构设计对成像均匀性的影响并减小像面照度不均匀性,提出了一种消除成像不均匀的方法,对DMD照明系统的结构参数进行了分析和设计,以成像光束截面积之比作为相对照度指标,建立了数学模型,用软件进行数值仿真,得到了能消除因渐晕导致的照度不均匀现象的结构参数和像面各点相对照度分布在88.75%~1;并用TracePro验证了理论分析的结果,得到像面各点相对照度分布在90.91%~1,与理论分析结果相符,证明了在DMD照明系统结构参数设计合理的情况下,该方法可以有效降低因渐晕导致的像面照度不均匀性,为红外目标模拟系统结构参数的设计和像面照度分析提供了参考。  相似文献   

11.
Universal multiport photonic interferometers that can implement any arbitrary unitary transformation between input and output optical modes are essential to support advanced optical functions. Integrated versions of these components can be implemented by means of either a fixed triangular or a fixed rectangular arrangement of the same components. We propose the implementation of a fixed rectangular universal interferometer using a reconfigurable hexagonal waveguide mesh circuit. A suitable adaptation synthesis algorithm tailored to this mesh configuration is provided and the experimental demonstration of a rectangular multiport interferometer by means of a fabricated silicon photonics chip is reported. The 7‐hexagonal cell chip can implement 2 × 2, 3 × 3 and 4 × 4 arbitrary unitary transformations. The proposed hexagonal waveguide mesh operates in a similar way as a Field Programmable Gate Array (FPGA) in electronics. We believe that this work represents an important step‐forward towards fully programmable and integrable multiport interferometers.  相似文献   

12.
We introduce the concept of dispersive aperturing involving a beam truncation by hard-edge apertures where diameter of the processed beam changes upon frequency. Applied to focused waves, this procedure transforms power spectra at the focal point (and the surroundings). Waveforms at focus conserve pulse duration but carrier frequency may be altered substantially. In principle, some degrees of freedom allow carrier-frequency tuning at convenience.  相似文献   

13.
Guiding light in the low index region of a high refractive index contrast waveguide can be beneficial for many applications including sensing, nonlinear optics and electro‐optics. Existing methods to achieve this goal suffer from fabrication complexity, large loss, or poor optical confinement. We propose a simple structure to achieve a significant enhancement of light confinement in the low index medium. We explain the guiding principle of this structure using geometrical optics, and suggest a number of applications where this guiding structure can provide significant performance benefits. The combination of simplicity, ease of fabrication, and good confinement makes this waveguide an attractive choice for a wide range of applications. To illustrate this, we consider the integration of a nonlinear polymer with a silicon photonic waveguide, and show that significantly better performance with an easier fabrication process can be achieved using this new scheme.

  相似文献   


14.
José B. Almeida 《Optik》2005,116(6):270-276
The various non-linear transformations incurred by the rays in an optical system can be modelled by matrix products up to any desired order of approximation. Mathematica software has been used to find the appropriate matrix coefficients for the straight path transformation and for the transformations induced by conical surfaces, both direction change and position offset. The same software package was programmed to model optical systems in seventh order. A Petzval lens was used to exemplify the modelling power of the program.  相似文献   

15.
The paper shows that the Wigner distribution function of quantum optical coherent states, or of a superposition of such states, can be produced and measured with a classical optical set-up using classical coherent light fields. This measurement cannot be done directly in quantum optics since the quantum phase space variables correspond to non-commuting operators. As an example, the Wigner distribution function of Schrödinger cat states of light has been measured. It is also shown that the possibility of measuring the Wigner distribution function of quantum coherent states with classical coherent fields is unique in the sense that it cannot be extended to other quantum states, not even to the incoherent limit of the superposition of coherent states.  相似文献   

16.
An illusion counter-part displays the same scattering far-field pattern as that of a real object. In this paper, for the first time, we demonstrate that such an unreal illusion can be cloaked by an external cloak. This phenomenon shall be called ??cloak an illusion??. Numerical simulations were performed to demonstrate such a phenomenon.  相似文献   

17.
From a general model of fiber optics, we investigate the physical limits of soliton-based terabaud communication systems. In particular we consider Raman and initial quantum noise effects which are often neglected in fiber communications. Simulations of the position diffusion in dark and bright solitons show that these effects become increasingly important at short pulse durations, even over kilometer-scale distances. We also obtain an approximate analytic theory in agreement with numerical simulations, which shows that the Raman effects exceed the Gordon-Haus jitter for sub-picosecond pulses.  相似文献   

18.
非线性对称平板光波导TE模色散特性的近似计算   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文利用微扰法,导出了克尔型非线性对称平板光波导TE模传播常数的近似计算公式。结果表明,本文公式得到的结果与精确结果吻合得很好。  相似文献   

19.
在简要介绍非线性光学的基础上说明非线性光学不仅是强光光学。在低功率激光、非相干光下,仍存在丰富多彩的非线性光学现象。因此在有关的光学课程中应改进其非线性光学部分的教学。  相似文献   

20.
低温光学系统的研制   总被引:9,自引:0,他引:9  
低温光学系统对于在空间探测微弱红外目标有重要的意义。无热效应的光学系统设计保证光学系统的像质不受温度变化的影响。有限元分析方法的结构优化设计,在确保光学性能的前提下使系统的重量达到最轻。特殊的制造工艺充分消除零件内部应力。低温检测的结果表明,光学系统的温度从室温降到100K的低温,在温度变化185K的条件下,系统波面误差几乎没有变化,光学系统都能达到衍射极限的成像质量。  相似文献   

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