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基于里德堡原子电场量子测量方法及激光偏振影响分析

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物理学报 2025年

作者：丁超胡珊珊邓松宋宏天张英王保帅阎晟肖冬萍张淮清贵州电网有限责任公司电力科学研究院南方电网科学研究院有限责任公司广东省电网智能量测与先进计量重点实验室输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院)

电场与里德堡态能级互相作用产生Stark效应可以通过EIT光谱的频移量进行量子探测，利用频移量与电场之间的函数关系，能够实现电场的测量。但是当探测光与耦合光偏振方向失配时会导致频移量的测量结果出现误差，进而影响电场的准确测量... 详细信息

电场与里德堡态能级互相作用产生Stark效应可以通过EIT光谱的频移量进行量子探测，利用频移量与电场之间的函数关系，能够实现电场的测量。但是当探测光与耦合光偏振方向失配时会导致频移量的测量结果出现误差，进而影响电场的准确测量。本文首先求解密度矩阵方程进而推导EIT-Stark数学模型，分析探测光和耦合光偏振方向对模型的影响。其次，本文采用内置极板的方法避免了由于碱金属原子附着在原子蒸气室表面对加载电场所造成的屏蔽作用。最后，通过调控激光偏振方向，验证了偏振失配对EIT光谱以及电场测量结果的影响。实验数据显示，探测光和耦合光偏振方向互为平行时，为激光最匹配的偏振方向，EIT光谱峰值最大，电场测量最大相对误差为1.67%。探测光和耦合光偏振方向夹角为45°时，激光偏振失配程度最严重，EIT光谱峰值最小，电场测量最大相对误差为10.24%。

关键词：电场测量里德堡原子电磁诱导透明激光偏振方向

基于里德伯原子电场量子测量方法及激光偏振影响分析

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物理学报 2025年第4期74卷 85-94页

作者：丁超胡珊珊邓松宋宏天张英王保帅阎晟肖冬萍张淮清贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵阳550001 南方电网科学研究院有限责任公司广州510700 广东省电网智能量测与先进计量重点实验室广州510700 重庆大学电气工程学院输变电装备技术全国重点实验室重庆400044

电场与里德伯态能级互相作用产生Stark效应可以通过EIT光谱的频移量进行量子探测,利用频移量与电场之间的函数关系,能够实现电场的测量.但是当探测光与耦合光偏振方向失配时会导致频移量的测量结果出现误差,进而影响电场的准确测量.本... 详细信息

电场与里德伯态能级互相作用产生Stark效应可以通过EIT光谱的频移量进行量子探测,利用频移量与电场之间的函数关系,能够实现电场的测量.但是当探测光与耦合光偏振方向失配时会导致频移量的测量结果出现误差,进而影响电场的准确测量.本文首先求解密度矩阵方程进而推导EIT-Stark数学模型,分析探测光和耦合光偏振方向对模型的影响.其次,本文采用内置极板的方法避免了由于碱金属原子附着在原子蒸气室表面对加载电场所造成的屏蔽作用.最后,通过调控激光偏振方向,验证了偏振失配对EIT光谱以及电场测量结果的影响.实验数据显示,探测光和耦合光偏振方向互为平行时,为激光最匹配的偏振方向,EIT光谱峰值最大,电场测量最大相对误差为1.67%.探测光和耦合光偏振方向夹角为45°时,激光偏振失配程度最严重,EIT光谱峰值最小,电场测量最大相对误差为10.24%.

关键词：电场测量里德伯原子电磁诱导透明激光偏振方向

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电磁场边值问题求解的径向基函数方法

高电压技术 2010年第2期36卷 531-536页

作者：张淮清俞集辉重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

为了解决网格法在电磁场计算中面临的网格剖分和场函数不连续问题,引径向基函数插值方法入电磁场边值问题计算,形成基于径向基函数的配点型无网格解法,它在求解中仅需节点信息,彻底摆脱了网格对求解的制约;在径向基函数插值原理基础上... 详细信息

为了解决网格法在电磁场计算中面临的网格剖分和场函数不连续问题,引径向基函数插值方法入电磁场边值问题计算,形成基于径向基函数的配点型无网格解法,它在求解中仅需节点信息,彻底摆脱了网格对求解的制约;在径向基函数插值原理基础上给出电磁场边值问题的径向基函数求解方法,建立了相应的离散模型。在1维和2维边值问题求解中,径向基函数法和网格法(有限差分法)对比表明:径向基函数方法不仅在配置点处有更高的计算精度,而且插值函数光滑性更好,对准确解的逼近能力更强。该方法结合了无网格和径向函数的特点,具有实施方便灵活、精度高和易于处理高维问题的优势。

关键词：电磁场径向基函数插值 MQ函数无网格边值问题有限差分法

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波导本征问题分析的径向基函数方法

电子学报 2008年第12期36卷 2433-2438页

作者：张淮清俞集辉重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

针对网格方法分析波导本征问题时常面临剖分和近似精度低的问题,论文将基于配点原理的径向基函数无网格方法引入进来.给出径向基函数法求解本征值问题的方法、实施步骤和相应的离散方程形式.以矩形、圆形和L形波导的本征分析为例,通过... 详细信息

针对网格方法分析波导本征问题时常面临剖分和近似精度低的问题,论文将基于配点原理的径向基函数无网格方法引入进来.给出径向基函数法求解本征值问题的方法、实施步骤和相应的离散方程形式.以矩形、圆形和L形波导的本征分析为例,通过与有限元法比较,反映该方法具有计算量小和精度高的优势,另外,它实施方便并易于推广到高维问题中.

关键词：径向基函数无网格法波导本征模型

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线路电磁场测量数据的移动最小二乘拟合处理

高电压技术 2010年第3期36卷 661-665页

作者：张淮清俞集辉重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

为可靠评估输电线路周围电磁环境,针对有限的实测数据,将移动最小二乘近似方法引入到测量数据的拟合处理中。阐述了移动最小二乘逼近的原理,剖析其对数据移动加窗处理本质,给出了MLS应用于拟合的实施方案。具体以线路磁场测量数据为例,... 详细信息

为可靠评估输电线路周围电磁环境,针对有限的实测数据,将移动最小二乘近似方法引入到测量数据的拟合处理中。阐述了移动最小二乘逼近的原理,剖析其对数据移动加窗处理本质,给出了MLS应用于拟合的实施方案。具体以线路磁场测量数据为例,分别进行了分段拟合和MLS拟合处理,通过拟合曲线和误差的对比分析,反映MLS拟合具有参数调整方便、拟合曲线的连续性和光滑性好以及误差小的特点和优势。同时对权函数进行研究,给出参数选取的原则和方法。

关键词：移动最小二乘曲线拟合分段最小二乘输电线路电磁场测量数据

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瞬态涡流问题求解的时域径向基函数方法

电机与控制学报 2008年第6期12卷 685-690页

作者：张淮清俞集辉重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

将径向基函数无网格法引入到瞬态涡流问题的求解中。由待求函数时间和空间变量的独立可分离性,采用径向基函数逼近空间函数及其偏导数,应用Crank-N ilcoson差分格式近似时间函数,给出了径向基函数方法在时域内求解瞬态涡流方程的原理、... 详细信息

将径向基函数无网格法引入到瞬态涡流问题的求解中。由待求函数时间和空间变量的独立可分离性,采用径向基函数逼近空间函数及其偏导数,应用Crank-N ilcoson差分格式近似时间函数,给出了径向基函数方法在时域内求解瞬态涡流方程的原理、离散模型和实施步骤。在薄铝片板磁场建立和圆柱铁芯磁场衰减的瞬态涡流分析中,将数值近似解与解析解作对比分析。仿真结果表明,径向基函数方法的相对均方根误差均在3%以内,且其实施中不需要网格剖分,即使在节点数较少时也能很好地逼近解析解。

关键词：瞬态涡流径向基函数无网格差分

径向基函数及其耦合方法在电磁场数值计算中的应用

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计算物理 2009年第2期26卷 299-310页

作者：张淮清俞集辉郑亚利重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

针对带电导体附近急剧变化的位函数和场函数这一难于处理的边界条件,将小波函数的紧支撑特性和全域径向基函数(RBF)的高精度逼近能力相结合,提出电磁场边值问题求解的耦合方法并应用于接地金属槽/箱的数值计算中;将径向基函数无网格方... 详细信息

针对带电导体附近急剧变化的位函数和场函数这一难于处理的边界条件,将小波函数的紧支撑特性和全域径向基函数(RBF)的高精度逼近能力相结合,提出电磁场边值问题求解的耦合方法并应用于接地金属槽/箱的数值计算中;将径向基函数无网格方法引入波导本征值的计算中,给出其求解本征问题的思路,建立相应的离散方程,分析矩形、圆形和脊形波导的本征值并与有限元方法进行比较.数值仿真实验表明,径向基函数及其耦合方法在分析电磁场边值和本征值问题时是有效的且具有实现简单、节点少和精度高的优势.

关键词：径向基函数无网格法拟小波波导本征值

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采用BP神经网络的基波高精度检测方法

重庆大学学报（自然科学版） 2011年第12期34卷 61-66页

作者：付志红王好娜曹敏王勇张淮清重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院云南昆明650217

提出一种基于BP(Back Propagation)神经网络的电网基波频率和幅值的高精度检测方法。正弦信号过零点两侧对称两点连线与时间轴的交点和频率满足单调关系,但并非严格的线性关系,而且与幅值无关,据此用BP神经网络建立该交点与频率的映射关... 详细信息

提出一种基于BP(Back Propagation)神经网络的电网基波频率和幅值的高精度检测方法。正弦信号过零点两侧对称两点连线与时间轴的交点和频率满足单调关系,但并非严格的线性关系,而且与幅值无关,据此用BP神经网络建立该交点与频率的映射关系,并提出了对称点优化选取方法。仿真表明,提出的算法对频率的检测精度达到10-4,幅值的检测精度高达10-5,远远高于普通傅里叶变换(Fast Fourier Transfromation,FFT)算法和FFT加Hanning窗算法;随机噪声和谐波对该方法测量精度的影响很小,具有较强的抗干扰能力。

关键词： BP神经网络电力系统基波检测 Matlab仿真

特高压直流输电线路离子流场的有限元-积分法计算

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高电压技术 2012年第6期38卷 1428-1435页

作者：李永明邹岸新徐禄文张淮清重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030 重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123

针对特高压直流输电线的地面电场和离子流密度的计算问题,采用有限元-积分方法,对双极离子流场的控制方程进行求解,同时还对空间电荷密度初值进行了改进。通过计算,发现该方法能较快地获得稳定的数值解。通过采用该方法对±400kV的直流... 详细信息

针对特高压直流输电线的地面电场和离子流密度的计算问题,采用有限元-积分方法,对双极离子流场的控制方程进行求解,同时还对空间电荷密度初值进行了改进。通过计算,发现该方法能较快地获得稳定的数值解。通过采用该方法对±400kV的直流线路进行了比对计算,验证了该算法的有效性。将该方法应用于实际的±800kV直流输电线路,对地面合成电场和离子流密度进行了计算,分析了导线对地高度、极间距、正负极起晕情况不同以及避雷线对地面合成电场和离子流密度的影响。结果显示随导线高度升高和极间距减小,地面的最大电场强度和离子流密度随之减小。在正、负极起晕不同时,负极导线下面的合成电场和离子流密度的最大值比正极大。计算中,考虑避雷线会增大地面的合成场强和离子流密度,但是不明显。

关键词：有限元-积分法特高压直流输电线路合成电场离子流密度极间距避雷线