基于电流反演的高能大光斑阵列式测量方法

作     者：朱学贵 刘庚建 张淮清 崔新宇 吴致丞 范远 

作者机构：重庆大学输变电装备技术全国重点实验室 中电科蓝天科技股份有限公司 赛宝创新(重庆)科技有限公司 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(U22B2095) 

主　　题：光斑测量 电流反演 电池阵列 五参数模型 激光无线能量传输 

摘      要：在激光无线能量传输技术中，高能大光斑测量是评估光束质量和优化光伏阵列结构的重要依据，但现有测量方法存在测光面积小、损伤阈值低、易饱和等缺陷。为此，本文提出基于电流反演的电池阵列测量方法，采用由分立光伏电池组成的电池阵列接收激光，根据光伏电池数学模型和输出电流来反演光伏电池的入射光强。基于光伏电池输出特性、五参数模型构建了光强与输出电流的关联模型，同时通过不同光强下的模拟计算，验证了反演方法的准确性。最后，对反演得到的光强通过三次样条插值对入射光斑进行复原和成像，并根据光斑的光强分布获得大光斑的总功率、均匀度等指标。通过理论计算和仿真结果表明，本方法可以实现对高能大光斑的有效测量，有助于激光发射端和接收端的优化设计，也为高能大光斑测量仪器的研制提供理论基础。