LED驱动电源谐波生成与检测分析

LED照明驱动技术提高照明驱动效率的同时,产生大量谐波对输入电网和输出应用造成危害。分析LED驱动产生谐波机理和形式,研究其谐波检测分析方法,提出基于Matlab使用加窗插值快速傅里叶变化（FFT）法对样机谐波数据实行检测和各窗函数优化对比,得出一种对其谐波检测较优方法。     

确定光子晶体光纤方位角的散射图案特征法

为了满足加工和制作光子晶体光纤器件时的方位角定位需求,提出基于激光前向散射图案的方位角确定方法。用波长为650nm的激光垂直照射在光子晶体光纤的侧面,拍摄前向散射图案同时实时记录光子晶体光纤端面的显微图像。选取前向散射图案的局部区域强度之和为特征值,通过比较分析得出当求取前向散射图案半幅散射条纹强度值总和时,其特征值变化规律与光子晶体光纤内部轴向结构相对应,可用于光子晶体光纤特殊方位角的确定。在三种不同结构的光子晶体光纤的特殊方位角定位中,该方法的定位精度均小于0.5°,充分证实了该方法的有效性和普适性。提出的光子晶体光纤轴向特殊方位角确定方法简单实用、定位精确,将在光子晶体光纤器件加工中发挥重要的作用。     

一种基于小波包变换的电力谐波检测方法

由于非线性负载用电的不断增加,造成大量谐波返灌电网产生电能污染和计量不公等问题,然而传统的快速傅里叶变换（fast Fourier transform, FFT）检测方法由于自身技术的限制,难以满足目前谐波检测对精确性的要求。结合电力谐波特点,分析小波变换与傅里叶变换原理,提出了一种小波包与FFT相结合并采用加窗双谱线插值的电力谐波检测方法,研究了不同窗函数的特性,并且通过加入不同的窗函数来检测谐波,得出针对电力谐波检测最优的窗函数。仿真实验验证了该方法对谐波在时域和频域上都有很好的测量效果,为谐波电能表电力谐波检测方法及信号截取窗函数选取提供重要参考。     

微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的上下载滤波器

提出并成功演示了一种微纳光纤环与侧边抛磨光纤直接耦合的上下载滤波器。实验结果表明这种滤波器件不仅能实现两种光纤系统的互连耦合,并且能实现两系统间的上下载滤波功能。下载输出端消光比最大可达7.5dB,上载输出端消光比最大可达4.8dB。此外,通过进一步实验及数值仿真研究了不同环直径对两种光纤系统耦合的影响。实验和数值模拟研究结果都表明在微纳光纤直径为6μm的情况下,当微纳光纤环直径为580μm时,微纳光纤环与侧边抛磨光纤的耦合达到最大,同时此耦合对环Q值与精细度的影响也达到最小。这种上下载滤波器不需额外设计微纳光纤与标准光纤耦合的光学器件,为微纳光纤系统与现有的光纤系统的互连提供了一种更简洁有效的解决方案。     

基于侧边抛磨多模光纤的高灵敏度折射率传感器

提出一种可于生物传感的侧边抛磨多模光纤(SPMMF)折射率传感器。针对1.300~1.430折射率范围传感特性,研究了纤芯直径50.0、62.5和105.0μm的多模光纤(MMF)侧边抛磨不同深度时SPMMF折射率传感器的光谱特性和光功率传输特性。结果表明,在1.300~1.430折射率范围内,光纤纤芯直径和剩余半径(抛磨面到纤芯中心的距离)越小,传感器灵敏度越高;纤芯直径为50.0μm、剩余半径为0μm时,可以获得最高达42.23dB/RIU的灵敏度,最小分辨率为2.37×10-5RIU;纤芯直径为105.0μm、剩余半径30μm时,SPMMF折射率传感器仍有10-5 RIU量级的分辨率。     

临界模式功率因素校正变换器的建模

在临界模式下,功率因数校正变换器的开关频率与占空比跟随输入电压变化,使用状态空间平均的方法对其建模时,线性化过程中确定静态工作点存在困难。对此提出了一种新的建模方法,首先建立输入输出电压、电压环路输出及输出二极管电流约束关系,通过对约束项在半线电压周期内作平均化处理,消除输入电压与二极管电流两个时变量影响,得到新的平均化约束方程,然后经过线性化处理得到小信号模型。设计了一个30 W反激变换器样机以验证提出的建模方法。实验结果与理论数据表明,该小信号模型可以很好地描述功率因数校正变换器的动态特性。     

新型光控砷化镓/侧边抛磨太赫兹光纤调制器

太赫兹调制器作为太赫兹技术应用的重要器件之一，在太赫兹通信、成像和传感等领域具有广泛应用前景。但是目前太赫兹调制器调制深度、工作带宽、稳定性等有待提升，这制约了太赫兹技术的进一步推广与发展。基于此，设计并制备了一种新型光控砷化镓/侧边抛磨太赫兹光纤（SPTF）调制器，将砷化镓转移到太赫兹光纤抛磨区，增强太赫兹波倏逝场与砷化镓相互作用。在外置808 nm激光器照射下实现对太赫兹波幅度调制，调制深度达到97.4%。实验结果表明，这种新型的光纤调制器具有较好的光控调制效果。同时，该器件体积小、集成度高，具有广泛应用的潜力。