检索结果-南通市图书馆

菲涅尔透镜聚光型太阳能电池光电/光热综合利用性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

菲涅尔透镜聚光型太阳能电池光电/光热综合利用性能研究

作者：张翼中重庆大学

学位级别：硕士

太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源之一。单晶硅太阳能电池是最直接、最重要的光电利用形式。但是太阳能电池普遍存在光电转换效率低下的问题。提高其光照强度,降低电池工作温度,可以明显提高电池工作效率。因此,采用光电/光热综... 详细信息

太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源之一。单晶硅太阳能电池是最直接、最重要的光电利用形式。但是太阳能电池普遍存在光电转换效率低下的问题。提高其光照强度,降低电池工作温度,可以明显提高电池工作效率。因此,采用光电/光热综合利用（PV/T）装置可以大大提高太阳能的总体热效率。本文在大量文献调研基础上,对太阳能光电/光热利用装置的热电性能进行了理论分析和实验研究,具有重要的工程实际意义。本文首先介绍了目前国内外常见的几种集热器以及发展方向,对单晶硅电池的电性能与光照强度与其工作温度的关系进行了理论分析,通过对公式的推导,得到了光强与短路电流、温度与开路电压的计算关系,并与实验数据进行了比较。然后将集热器和单晶硅电池结合起来,进行PV/T装置的设计和研制。在此基础上,对PV/T装置的集热和光电/光热转换效率进行一系列实验研究,同时在不同的光照强度和电池工作温度下考察其电性能。实验首先采用几块不同的菲涅尔透镜对电池在聚光比为2到6的情况下进行观察,确定了最佳聚光比为3.5,然后进行热性能的实验。测试工况包括配置或不配置透镜时候电池板的短路电流以及开路电压;在有水冷却和没有水冷却时候电池板的电性能的情况分析。实验结果证明,当增加光照强度能够提高电池的短路电流,电池板工作温度降低时能提高开路电压。而PV/T装置对热量的收集效果相当明显,将太阳电池产生的热量利用起来后也就提高了太阳电池的综合利用效率。

关键词：太阳能菲涅尔透镜聚光光电/光热综合利用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

菲涅尔透镜的加工工艺研究

菲涅尔透镜的加工工艺研究

作者：海大鹏哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

微光学特别是衍射光学的发展,使光学技术不断得以创新,使传统的大尺寸光学元件转变为微型化、阵列化和具有处理功能的集成化光学组件成为可能。随着科学技术的迅猛发展,军事应用、空间技术、超精加工、信息处理、光纤通信等众多领域对... 详细信息

微光学特别是衍射光学的发展,使光学技术不断得以创新,使传统的大尺寸光学元件转变为微型化、阵列化和具有处理功能的集成化光学组件成为可能。随着科学技术的迅猛发展,军事应用、空间技术、超精加工、信息处理、光纤通信等众多领域对微光学元件的加工与应用提出越来越高的需求。本课题希望通过对菲涅尔透镜的金刚石车削加工为微光学元件的加工进行一些基础研究。在国内有许多单位都开展了这方面的研究工作,但是采用金刚石单点车削加工的还很少,虽然取得了一些成果,但距离实用化和批量生产还有很大差距。关键的问题是国内金刚石刀具的刃磨水平总的来说不高,另外超精密车床的设计制造水平,都从一定程度上限制了使用金刚石车削方法加工微光学元件的研究。本文在总结前人研究工作的基础上介绍了微光学技术国内外的发展状况及趋势,对菲涅尔透镜的金刚石车削加工技术进行了分析和研究。研究了菲涅尔透镜的光学原理与设计方法。设计了多种结构尺寸不同的菲涅尔透镜。根据菲涅尔透镜的结构特点与加工需求,设计了专门用于菲涅尔透镜金刚石车削加工的金刚石尖刀,并对其刃磨方法进行了实验研究,刃磨出了刀尖半径较小的尖刀并应用了实验中取得了较好的效果。采用两轴联动方式与快速伺服刀架的微动进给方式加工了菲涅尔透镜,对金刚石车削技术用于加工以菲涅尔透镜进行了原理性的实验,加工了多个结构、尺寸不同的菲涅尔透镜。并使用白光干涉仪与表面粗糙度轮廓仪对所加工的菲涅尔透镜进行了表面质量检测。本课题的研究工作为使用金刚石车削方法加工菲涅尔透镜奠定了一定的工艺基础。

关键词：菲涅尔透镜金刚石尖刀快速伺服刀架金刚石车削

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

走进灯塔

环球科学 2023年第22期 48-49页

作者：艾尔萨·哈维尤浩(译) 不详

在卫星定位等现代导航技术诞生以前,水手都是依靠灯塔在夜间安全地进出港口或穿行于礁石之间。时至今日,仍有数以千计的灯塔屹立在世界各地的海岸线上,担任着重要的引航工作。灯塔的顶部有一个可以旋转的大灯。它发出的光是汇聚成一道... 详细信息

在卫星定位等现代导航技术诞生以前,水手都是依靠灯塔在夜间安全地进出港口或穿行于礁石之间。时至今日,仍有数以千计的灯塔屹立在世界各地的海岸线上,担任着重要的引航工作。灯塔的顶部有一个可以旋转的大灯。它发出的光是汇聚成一道光束射出的,而非朝四面八方散射。大灯前端用来汇聚光线的透镜是特殊的菲涅尔透镜,这种透镜周围是一系列呈环状排列的棱镜,中心是一个较为平滑的凸透镜(现代工艺也可以把一整块玻璃或树脂做成菲涅尔透镜)。

关键词：菲涅尔透镜卫星定位凸透镜环状排列现代工艺灯塔导航技术四面八方

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

LED汽车信号灯的光学设计及其应用研究

LED汽车信号灯的光学设计及其应用研究

作者：乐能友广东工业大学

学位级别：硕士

汽车车灯系统是汽车必要的装置,也是汽车行驶安全的的重要组成部分。汽车车灯系统依据其功能可以分为两类:汽车照明系统和信号系统。其中信号灯系统的主要的作用是显示车辆的行驶状态,能够使得其他驾驶员清楚地辨别信号从而得到安全反... 详细信息

汽车车灯系统是汽车必要的装置,也是汽车行驶安全的的重要组成部分。汽车车灯系统依据其功能可以分为两类:汽车照明系统和信号系统。其中信号灯系统的主要的作用是显示车辆的行驶状态,能够使得其他驾驶员清楚地辨别信号从而得到安全反馈。目前,对于大部分汽车信号灯来说,一是其结构仍然以灯泡加反光杯为主,该类灯具光源的光通利用效率较低,体积大,点亮不均匀等缺点;二是以多颗LED平铺排布为主。该类灯具在光源的效率,体积以及外观上同样存在一些不足。本文通过对LED汽车信号灯配光的关键技术研究,设计了新的结构并模块化组合,实现了信号灯的高效率、结构紧凑以及点亮效果均匀等特性。主要包括:1)提出一种自由曲面的设计方法,将不同参数的球面与抛物面结合,设计成为反射面;结合平面特性,利用不同参数的球面在平面上进行阵列化得出的自由曲面,可应用到外透镜的表面,使得灯具满足法规的同时有更加均匀的亮效果。2)提出一种折反式LED准直透镜设计,通过折射面和反射面的组合能实现?3的准直照明,提高了光源的光通利用率。3)提出一种四层表面的复合型菲涅耳透镜的设计方法,其中第一层表面将LED光源发出的光沿垂直光轴方向准直射出;第二层表面将出射光线能量均匀分布;第三层表面将LED光源发出的光沿光轴方向准直射出;第四层表面将准直光线分散使其满足法规。通过将自由曲面,准直透镜和菲涅尔透镜等不同模块的不同组合,给出了后雾灯,高位刹车灯和前转向灯三种不同功能信号灯的设计实例。此外,为了适应新型汽车信号灯个性化发展的需求,本文还提出了标志灯和迎宾灯的设计方案。通过设计匀光透镜,并与扩散透镜及外透镜相组合,获得点亮效果均匀的标志灯。而利用设计的抛物面反光杯、平行光球面透镜组及非球面透镜,实现了能将不同汽车标志进行投影的LED迎宾灯,其照明效果良好。

关键词：汽车信号灯 LED光学设计自由曲面准直透镜菲涅尔透镜模块化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于菲涅尔透镜浓度测试的基础技术研究

基于菲涅尔透镜浓度测试的基础技术研究

作者：张珊珊西安工业大学

学位级别：硕士

近年来,我国众多行业在工农业及科学技术飞速进步的带领下也得到了快速发展。这些发展为人们提供了便利舒适的同时还产生了大量的污染物。人们的身体健康以及日常生活因排放在大气中的粉尘颗粒的增多受到了一定的威胁。测量大气中粉尘... 详细信息

近年来,我国众多行业在工农业及科学技术飞速进步的带领下也得到了快速发展。这些发展为人们提供了便利舒适的同时还产生了大量的污染物。人们的身体健康以及日常生活因排放在大气中的粉尘颗粒的增多受到了一定的威胁。测量大气中粉尘浓度是实现环境保护与治理重要的一步。生活中常见的粉尘浓度测量仪器大多采用接触式的测量方法。虽然可达到较高的测量精度,但是这些方法的测试周期长。而且测量成本也很高。近几年发展起来的基于光电检测技术的粉尘浓度测量技术,如透射法,散射法等光学测量方法。这些方法具有在线测量等优点,因此也逐渐受到重视,应用越来越广本文基于光学测量法的优点针对透射法和散射法测量精度差的问题,提出基于菲涅尔透镜的散射法与透射法结合的方法对粉尘浓度进行测量。将稳定的入射光照射到待测粉尘区域,粉尘颗粒遇到光后,一部分光能量被吸收,按其原来的传播途径传播,另一部分光则因粉尘颗粒发生散射现象,偏离了原来的传播方向。本文就是根据粉尘颗粒对光的作用,经光电探测器接受所测信号,通过测量经粉尘作用后透射光的衰减程度或散射光的衰减程度,可间接体现出待测粉尘区域的浓度。仅仅使用光透射法或光散射法测量粉尘浓度,测量的粉尘浓度范围十分有限。当粉尘浓度较高或者较低时并不能精确的测量出粉尘浓度的实际大小。为了进一步改善测量大气环境中粉尘浓度的方法,本文将光散射法与光透射法进行结合。利用菲涅尔透镜,将点光源的光扩散为占有大空间的平行光,照射进粉尘待测区域,经过粉尘作用的光信号,基于光透射法适用的朗伯比尔原理,光散射法适用的Mie散射定律,选择特定的散射角,将所获得的散射信号与透射信号经信号采集传输给上位机后,进行数据处理。实验结果表明本文提出的方法即增大了测量区域面积,又能够实现对粉尘的高精度检测,所采用的基于光散射与透射原理为基础的大气粉尘浓度测量方法对高浓度或者低浓度的粉尘环境的测量结果精确可靠。

关键词：测试粉尘浓度光透射光散射菲涅尔透镜

面向LED可见光通信系统的菲涅尔透镜设计与试验

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

光通信技术 2017年第8期41卷 1-4页

作者：郝宏刚陈谱望牛炎楠杜志华重庆邮电大学光电工程学院重庆400065

针对可见光通信系统光信号接收功率低的问题,设计了一款平面等齿距菲涅尔透镜作为可见光通信系统的光学天线。通过对比不同透镜设计参数对聚光性能的影响,将透镜参数进行了优化,透镜聚光效率可达91%。进行了实验测试,加入菲涅尔透镜后,... 详细信息

针对可见光通信系统光信号接收功率低的问题,设计了一款平面等齿距菲涅尔透镜作为可见光通信系统的光学天线。通过对比不同透镜设计参数对聚光性能的影响,将透镜参数进行了优化,透镜聚光效率可达91%。进行了实验测试,加入菲涅尔透镜后,系统的信噪比有了较大的提升,最大值约为21d B,所设计的平面等齿距菲涅尔透镜适用于高增益小视场环境。

关键词：可见光通信菲涅尔透镜光学天线信噪比

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于LED阵列光源的太阳模拟器

光学精密工程 2018年第2期26卷 307-315页

作者：苏拾张国玉王凌云郑茹王逸文长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022

针对目前LED太阳模拟器辐照度低、光谱匹配性差等不足,提出一种由LED阵列光源,菲涅尔透镜、光学积分器、准直物镜组成的LED太阳模拟器。首先根据多光谱拟合理论,在400~1 100nm优选15种不同波段的LED光源,计算出光源所需功率,实现太阳光... 详细信息

针对目前LED太阳模拟器辐照度低、光谱匹配性差等不足,提出一种由LED阵列光源,菲涅尔透镜、光学积分器、准直物镜组成的LED太阳模拟器。首先根据多光谱拟合理论,在400~1 100nm优选15种不同波段的LED光源,计算出光源所需功率,实现太阳光谱的精确匹配。其次优化设计了菲涅尔透镜、光学积分器以及准直物镜,校正了太阳模拟器的像差,提高了太阳模拟器的能量利用效率以及辐照均匀性,并利用LightTools软件对所设计的光学系统进行仿真分析。最后搭建了光学系统实验装置,测试结果表明:100mm×100mm内的辐照度达到1 376.3 W/m^2;拟合的太阳光谱匹配度达到AM1.5条件中的A级,辐照不均匀度为±1.73%,辐照不稳定度为±0.82%,综合性能指标达到太阳模拟器中的3A级水平。

关键词：太阳模拟器 LED阵列光源光学系统菲涅尔透镜光学积分器

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

菲涅尔透镜光学助降器检测校准方法研究

科技成果管理与研究 2017年第5期 92-92,F0003页

作者：孙颖左勇柬小梅北京长城计量测试技术研究所

统计数据表明，舰载机百分之八十的事故都是在着舰过程中发生的。鉴于舰载机着舰过程的高难度和高风险性，母舰上需要-套完备的着舰引导系统，引导舰载机沿跑道中线以一定的降落角度和高度，并以合适的姿态和速度安全降落在母舰甲板上... 详细信息

统计数据表明，舰载机百分之八十的事故都是在着舰过程中发生的。鉴于舰载机着舰过程的高难度和高风险性，母舰上需要-套完备的着舰引导系统，引导舰载机沿跑道中线以一定的降落角度和高度，并以合适的姿态和速度安全降落在母舰甲板上。这不仅要求着舰引导系统自身具有准确的方位、距离、姿态的测控能力和高可靠性，还需要有可行的测试计量方法和准确的检测校准设备作为保证。

关键词：校准设备菲涅尔透镜检测着舰引导系统光学舰载机高可靠性测控能力

基于菲涅尔透镜的室内可见光通信光学接收天线研究与设计

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于菲涅尔透镜的室内可见光通信光学接收天线研究与设计

作者：杜志华重庆邮电大学

学位级别：硕士

室内可见光通信作为一个新兴的研究领域,与传统无线通信技术相比具有绿色环保、高传输速率的优点,受到了各大科研机构的广泛关注。光学接收天线在可见光通信系统中扮演着重要的角色,能提高光学系统的光学增益、提升可见光通信系统的信... 详细信息

室内可见光通信作为一个新兴的研究领域,与传统无线通信技术相比具有绿色环保、高传输速率的优点,受到了各大科研机构的广泛关注。光学接收天线在可见光通信系统中扮演着重要的角色,能提高光学系统的光学增益、提升可见光通信系统的信噪比。本文以室内可见光通信为背景,分析了光学接收天线的基础理论,针对当前系统信噪比低、接收视场角较大的情况下光学增益低的问题,对可见光通信接收端的光学接收天线进行研究。本文主要研究的内容如下:1.针对室内可见光通信系统接收功率较低的问题,通过分析菲涅尔透镜的材料、口径、焦径比F数、棱镜环数等参数,设计了一款适用于室内可见光通信系统的菲涅尔透镜。利用3D建模软件、光学软件建模仿真,并对菲涅尔透镜的光学效率、视场角进行了分析。仿真结果表明,菲涅尔透镜的光学效率达到90%。同时对设计的菲涅尔透镜进行了实物加工与测试,在实验室已搭建好的可见光通信系统接收前端中加入菲涅尔透镜,根据测试结果计算出系统信噪比。结果表明,加入菲涅尔透镜光学接收天线与未加入接收天线相比,信噪比提高了13dB。2.为提升菲涅尔透镜的光学效率,采用分区法,设计了一款复合型菲涅尔透镜,其内环区为传统透镜结构,外环区采用二次全反射棱镜结构,并对设计的复合型菲涅尔透镜的光学效率、视场角、均匀性进行了分析。同时针对光斑能量分布不均匀会影响到光电探测器的寿命的问题,对透镜计算方法进行改进,优化结构,以实现较大光学效率下的能量均匀分布。仿真结果表明,光学效率达到91.1%,均匀性为1.78。3.针对室内可见光通信不能较好满足高增益和大视场角的问题,结合菲涅尔透镜光学增益大,半球透镜视场大的特点,提出一种菲涅尔透镜-半球透镜组合式光学接收天线的设计方法。通过对菲涅尔透镜和半球透镜的间距d,半球透镜的半径r进行优化,当接收视场角达到40°时,光学增益达到6.88。利用Matlab软件进行仿真实验,仿真环境为一个5m×5m×3m的房间,视场角为40°,将未加光学接收天线、加单个菲涅尔透镜光学接收天线以及增加组合式光学接收天线的接收前端依次进行建模仿真。结果显示,当组合式光学接收天线加入可见光通信系统接收前端时,探测器接收到的信号功率在三者中提升效果最优。并通过仿真分析得到,当接收视场角为40°时,在室内不同位置处,可接收到光信号。综上,本文对室内可见光通信光学接收天线进行了研究,设计出三款光学接收天线,通过仿真验证了其可行性,所提方法具有一定的参考价值。

关键词：可见光通信菲涅尔透镜光学效率信噪比视场角