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中国激光 2024年第14期51卷 100-108页

作者：宫梓傲虞顺超邹永刚徐英添范杰长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022 长春理工大学重庆研究院重庆401122

设计并制作了一种含有双梯形多模干涉(DT-MMI)耦合器结构的有源MMI半导体激光器(DTM-LD)。基于双梯形MMI多模波导的自映像分布重构效应,该激光器在保持与传统矩形有源MMI激光器(MMI-LD)相同有源区面积的同时,具有更短的器件腔长,有利于... 详细信息

设计并制作了一种含有双梯形多模干涉(DT-MMI)耦合器结构的有源MMI半导体激光器(DTM-LD)。基于双梯形MMI多模波导的自映像分布重构效应,该激光器在保持与传统矩形有源MMI激光器(MMI-LD)相同有源区面积的同时,具有更短的器件腔长,有利于器件电光转换效率的提升。实验制得了双梯形底宽为15μm、腰宽为30μm的DTM-LD器件。在保持有源面积约为3.33×10^(4)μm^(2)的情况下,该激光器件的腔长相比于MMI-LD减小了4.2%。在注入电流为1 A的情况下,DTM-LD的电光转换效率由14.5%提升至16.3%,相对提升了12.4百分点,同时其最高输出功率由355 mW小幅提升至360 mW。当MMI多模波导的宽度减小0.5μm时,相比于MMI-LD,DTM-LD的输出功率损耗由51 mW减小至40 mW,降低了21.6%,这表明DTM-LD具有较低的制造误差敏感性。

关键词：半导体激光器 MMI耦合器双梯形电光转换效率

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基于多场协同的PEMFC双梯形渐缩流道结构性能分析和评价

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5208-5218,I0016页

作者：郝俊红马腾宇周敬龙郝彤王星策杜小泽华北电力大学能源动力与机械工程学院北京市昌平区102206

流道结构的优化设计是提高质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells,PEMFC)综合性能的有效路径。该文针对PEMFC的流道结构,提出一种新的双梯形渐缩流道,构建并验证其三维数值仿真模型;基于场协同理论提出PEMFC中的多场... 详细信息

流道结构的优化设计是提高质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells,PEMFC)综合性能的有效路径。该文针对PEMFC的流道结构,提出一种新的双梯形渐缩流道,构建并验证其三维数值仿真模型;基于场协同理论提出PEMFC中的多场协同性能分析评价方法。通过对比平行梯形流道和渐缩梯形流道,发现渐缩流道电池的输出功率、氢气利用率以及膜排水能力均得到有效提升,同时可降低最大温度梯度。基于提出的多物理场协同性评价指标,发现渐缩流道PEMFC与平行梯形流道PEMFC相比,在阴极/阳极流道内浓度场、温度场与速度场的协同性能均提高,在两催化层内传热传质与传递电动势协同性能平均提高约10.4%,膜内的水分浓度场、温度场与速度场的协同性提高25.3%。结果可为改善PEMFC的性能提供一定理论基础。

关键词：质子交换膜燃料电池双梯形多场协同

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