子脉冲序列模式Er∶YAG激光消融牙本质的实验观察

研制了一台子脉冲序列模式Er∶YAG激光器,获得了每秒80个和100个子脉冲高能量激光输出,开展了不同脉冲宽度的子脉冲对离体牙本质的激光消融实验。实验中使用的是子脉冲序列模式激光器,其重复频率为20 Hz,脉冲包络能量为45 mJ,子脉冲宽度分别为20,30,40,50μs,在无冷却水雾条件下分别对比了子脉冲宽度对牙本质消融量、牙髓腔温升和坑洞组织形貌的影响。结果表明:在相同的激光脉冲能量下,较窄的子脉冲宽度不仅能够增加消融量,降低牙髓腔温升,从而延长操作时间,而且可以获得更好的消融坑洞组织形貌,牙小管的开放程度较高,有利于黏接修复治疗。     

大型双馈式风力发电机组的运行与控制

可实现最大风能追踪的双馈式变速恒频风力发电技术是当前研究的热点。本文以国家“十一五”科技支撑计划课题“双馈式变速恒频风电机组控制系统及变流器的研制”为背景（2008年6月由我国自行研制的双馈式变速恒频控制系统成功并网发电,并进行了为期半个月的运行考核,各项控制功能均符合风电机组运行要求。这标志着我国已经自主掌握了该领域的控制技术）,在分析风力机运行特性的基础上,对双馈风力发电技术的变桨控制。最大风能追踪控制,解耦控制以及并网控制技术等作了较为详细的分析。并在风力发电现场,对实际控制过程中的最大风能跟踪技术．变桨技术和恒功率控制等技术做了验证。     

2kHz毫焦耳级532nm激光雷达紧凑型激光光源的研制

绿光激光雷达是探测大气气溶胶的有效工具。作为光源的激光器对激光雷达有决定性的影响,激光器性能的改善将显著提高激光雷达的探测能力。依据微脉冲激光雷达光源的要求,研制了一台高光束质量、高重复频率、高脉冲能量的紧凑型激光二极管(LD)端面抽运声光调Q毫焦耳级532nm绿光激光器。在2kHz的重复频率下,获得了脉冲能量为0.9mJ、脉宽为22ns的绿光输出,光束M2因子小于1.76、能量不稳定度为±2%。该激光器有助于提高微脉冲激光雷达的探测距离、探测速度和探测精度。     

LD端面抽运Nd:GYSGG最佳增益长度分析与实验研究

激光二极管（LD）端面抽运激光器存在一个最佳增益介质长度,过长或者过短的晶体都会导致激光器输出性能的降低。为了研究热致衍射损耗对最佳增益介质长度的影响,采用理论分析与实验相结合的方法,通过对晶体增益与损耗平衡理论分析计算,求解得到了Nd:GYSGG晶体的最佳增益长度为7.8mm。同时开展了对不同长度晶体的激光对比实验,证明了接近最佳增益长度的8mm晶体实验效果最佳,在脉冲抽运频率1kHz、能量约7.6mJ条件下,获得了约2.4mJ激光输出,相应的光光转化效率为31.6%。结果表明,该研究对LD端面抽运Nd:GYSGG激光器的优化设计具有参考意义。     

LD端面抽运Nd∶GYSGG最佳增益长度分析与实验研究

激光二极管(LD)端面抽运激光器存在一个最佳增益介质长度,过长或者过短的晶体都会导致激光器输出性能的降低。为了研究热致衍射损耗对最佳增益介质长度的影响,采用理论分析与实验相结合的方法,通过对晶体增益与损耗平衡理论分析计算,求解得到了Nd∶GYSGG晶体的最佳增益长度为7.8mm。同时开展了对不同长度晶体的激光对比实验,证明了接近最佳增益长度的8mm晶体实验效果最佳,在脉冲抽运频率1kHz、能量约7.6mJ条件下,获得了约2.4mJ激光输出,相应的光光转化效率为31.6%。结果表明,该研究对LD端面抽运Nd∶GYSGG激光器的优化设计具有参考意义。     

纳秒钬激光碎石系统设计

为了提高结石碎石率和粉碎程度、减小碎石过程中副作用,采用电光调Q技术,设计了高峰值功率输出的纳秒钬激光碎石系统。从冷却温度、透过率、腔长等方面进行了理论分析,在冷却温度22℃、重复频率3Hz、抽运能量200J的条件下进行了实验验证,获得了腔内最大单脉冲能量443mJ、脉宽90ns激光输出的数据。结果表明,该系统可输出高峰值功率的纳秒钬激光,碎石时间短,可粉碎任何成分的结石,一次碎石率高,粉碎程度高。这为下一步产业化打下了基础。     

基于前馈解耦的永磁同步电机控制系统研究

由于永磁同步电机(PMSM)的前馈解耦采用双闭环的控制器,其全系统的传递函数已高于二阶,导致了控制器参数整定困难。通过分析PMSM以及其解耦控制的速度环和电流环的数学模型,提出了双闭环控制器中被控制量与PMSM数学模型之间的联系,构造出了基于拉氏变换的全系统简化模型,为双闭环控制器的PI参数整定提供了理论依据。针对已构建的全系统传递函数模型的高阶特性,提出了根据劳斯稳定判据来整定PI参数的方法,并在Simulink中进行了实验仿真。仿真结果表明,整定后的参数能够使系统快速趋于稳定,并且具有较好的鲁棒性。     

钬(Ho:YAG)激光细光纤传输研究

本文讨论了Ho：YAG激光在细纤芯光纤传输的最佳方式．研究了耦合透镜、入射光斑、发散角之间的相互影响和最佳匹配方法；讨论了激光器的设计中，激光棒的热透镜效应对系统参数的影响，提出了修正方法，推导出了相应的修正公式；并通过实验对理论研究进行了验证．