连续激光辐照三结GaAs太阳电池温度场仿真

为了研究真空环境下1070nm连续激光辐照对三结GaAs太阳电池输出性能的影响,利用COMSOL软件构建了相应物理模型,通过数值仿真研究了激光功率密度、光斑半径、减反膜和热辐射热对流对温度场的影响。结果表明,吸收系数、热导率和光电转换效率是温度演变的3个主要因素;温升幅度随激光功率密度增大而增大;光斑半径越小使得电池表面温差越大;拥有减反膜结构可有效地提高太阳电池转换效率,但也使电池温度较高;热对流散热在电池较低温度（300K~400K）情况下占据主导作用;当入射功率密度为16.7W/cm2、光斑半径与电池半径相同时,经20s后,电池中心温度达到501.521K,导致光电转换效率为0。该数值模拟结果与实验结果基本相符,对激光损伤太阳电池机理研究提供一定的理论依据。     

应用于数字和模拟光通信的高速电吸收光调制器

An electro-absorption （EA） modulator is one of key components for optical fiber communications due to the high speed, small size, low voltage and integration ability with other semiconductor devices. A 40 Gb/s InGaAsP/InP multiple-quantum-well （MQW） EA modulator monolithically integrated with a semiconductor optical amplifier （SOA） was fabricated for digital communications. The modulator capacitance was reduced to obtain 40 GHz bandwidth, and the SOA section helped reduce the insertion loss from 18 dB to 3 dB. InGaAlAs/InP MQW EA modulators have also been fabricated and characterized for analog optical fiber communications. A low driving voltage of 2.7 V and high spurious free dynamic range of 107 dB·Hz^2/3 were estimated by static and dynamic measurements.     

基于Socket通信的工业机器人监控系统研究

针对Epson-G6和Staubli-TX90工业机器人,研究一种基于Socket通信的工业机器人监控系统。系统分为本地监控端和Web远程监控端。基于TCP协议和Socket通信技术,编写了机器人控制器服务端程序和MFC类库开发的客户端程序,客户端分为通讯功能模块,末端坐标轨迹存储模块和基于OpenGL类库的运动姿态展现模块。在此基础上, 基于J2EE架构和WebSocket通信协议编写了Web远程监控端程序,分为用户管理模块和实时监控模块。系统实现了机器人末端坐标轨迹的采集并远程存储至PostgreSQL数据库,同时通过逆运动学计算展现了机器人三维运动姿态,并在Web页面以动态曲线方式监控机器人的末端坐标轨迹。     

连续激光对三结GaAs电池的损伤效应北大核心CSCD

在空气中和真空中,利用波长为1070nm的连续(CW)激光辐照三结砷化镓(GaAs)太阳电池,通过测试激光辐照前后电池的电流-电压曲线,并利用激光诱导电流(LBIC)成像系统和X射线光电子能谱仪(XPS),研究了三结GaAs太阳电池的损伤情况。结果表明,当激光功率密度为8.4 W/cm2、辐照时间为10s时,在空气中,底电池Ge熔融短路;在真空中,顶电池Ga0.5In0.5P和底电池Ge均发生短路,说明三结GaAs太阳电池的底电池最容易受到破坏,且电池在真空中比在空气中更容易受到损伤。该研究结果可为三结GaAs太阳电池的激光无线能量传输和损伤机理的研究提供一定的参考。     

稀土Invar合金热力学性质研究

制备了稀土Invar（因瓦）合金YFe_(12-x)V_x（x＝1.6，2.0；2.4，2.8，3.2）和SmFe_(12－x_V_x（x=2.4, 2.8）采用电动势法以CaF_2单晶作为固体电解质，测定了钇和钐在相应合金中的活度．计算了偏摩尔自由能等热力学性质．测定温度对两类合金分别为920－1020 K和900－1000 K．     

从过程模型逆到反馈控制的讨论

本文从如何解决系统输出精确跟踪给定值这一控制问题出发,基于过程模型逆的思想,对解决这一问题的反馈控制方法进行了讨论。首先介绍了这一控制问题的概念性解以及其难以物理实现的原因。接着,讨论了利用高增益反馈回路构造近似的过程模型逆的方法,以及其实现条件。最后,分析了反馈控制增益选择需要综合考虑各种利弊因素的权衡思想。整个讨论过程中通过一些仿真例子来加以验证。     

家庭自动化新趋势

随着网际网络对人们日常生活的影响日益增大,电脑自动化的应用也从一般办公室自动化(Office Automation)扩展至公众建筑及私人住宅安全自动化的管理层面,也就是目前最新趋势——楼宇自动化(Building Automation)与家庭自动化(Home Automation)。     

基于反射光谱的单层抗反射膜的非在位膜厚精确控制

提出一种基于反射光谱分析的非在位膜厚控制技术,首先利用椭圆偏振光谱仪确定波长300～1 700 nm范围内的薄膜折射率,由此确定对应于特定波长(如1 550 nm)的最佳抗反射(AR)镀膜沉积条件。然后计算最佳AR镀膜厚度所对应的反射谱,得到相应的CIE标准色谱坐标。通过对比实测镀膜颜色和计算得到的最佳颜色,可以实现小尺寸器件端面上AR镀膜厚度的优化控制。利用这一方法,由等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制备的SiNx单层AR镀膜,获得了4.4×10-4的反射率。     

三结太阳电池栅线对激光辐照中的传热影响研究

为了研究三结太阳电池表面的栅线在1 070 nm连续激光辐照过程中的传热影响机制,文中通过激光辐照过程中三结太阳电池实时的电致发光现象分析三结太阳电池的损伤情况,并建立三维锗基太阳电池模型,借助有限元分析软件COMSOL对连续激光辐照锗基太阳电池的温度分布进行仿真。结果表明:在连续激光功率密度为72.5 W/cm2、辐照时间为41 s时,三结太阳电池的顶电池出现轻微损伤,损伤区域首先沿着栅线分布。在锗基太阳电池的仿真模型中,电池的温度升高至1 318 K,栅线引起了三结太阳电池热量传递方向的各项异性,沿着栅线具有更高的热传导速率。仿真结果能够对实验现象给予合理的解释。     

基于STM32-MAT的运动控制系统课程实验教学

针对运动控制系统课程在传统教学中,学生缺少实际控制单元设计与工程化实践训练的问题,探讨基于STM32-MAT/Target的交流电机矢量控制系统设计实践教学方法。采用STM32单片机开发交流电机驱动控制实验平台,利用Matlab/Simulink与STM32-MAT/Target代码生成技术,设计了从纯软件仿真、半实物仿真、到实物实验的交流电机矢量控制系统设计实践教学过程;Simulink图形化系统级设计方法简化了程序代码编写过程。通过仿真与实验结合,益于学生理解交流电机矢量控制原理、掌握交流电机驱动控制系统设计过程。