断路器操作回路的智能化监测系统设计

为了监测断路器操作回路中跳/合闸回路、压板和保护出口接点的状态,并对其薄弱环节故障进行预警以避免断路器误动或拒动,设计了断路器操作回路的智能化监测系统。该系统改进了现有跳/合闸回路,并给出了系统中元件的选型与参数整定依据,能够实现跳/合闸回路的全工况监视和保护。为了实时监测断路器操作回路压板和保护出口接点的状态,实现压板误操作和保护出口接点故障报警,该系统采取了配合使用电感式接近开关和霍尔电压传感器的方法,并给出了传感器的具体安装位置。该系统采用单片机处理并上传传感器采集的现场信息,利用LabVIEW编写后台软件界面,能够实现实时状态显示、人机交互、历史数据存储和故障报警等功能。     

含点缺陷二维函数光子晶体的本征场分布

采用平面波展开法研究了含点缺陷正方结构二维函数光子晶体的带隙结构、缺陷模式和缺陷模式的本征场分布。选取介质柱的折射率为空间位置的分布函数,其参数可通过改变施加电场、光场的强度来调节。研究结果表明,通过调节介质柱参数,能够实现带隙结构、带隙位置、缺陷模式及缺陷模式的本征场分布的可调,该研究为相关光学器件的设计提供了理论依据和设计方法。     

基于正序电流差的同塔双回T型输电线路故障测距新算法

利用双回线路正序网络提出一种基于正序电流差的同塔双回T型输电线路故障测距新算法。算法根据测距函数在各支路首末两端的相位差大小判断故障分支,进而利用双回线路正序测距方程推算得到的故障距离表达式在故障支路上进行精确测距。该算法无需判断故障类型,在T节点附近发生高阻抗短路时故障支路判别无死区,测距过程无需迭代搜索和伪根识别,计算量小,易于编程实现。理论分析和仿真测试表明,新算法不受分布电容、故障位置、过渡电阻、负荷电流以及T接位置等因素的影响,对线性电阻故障和电弧型故障均具有良好的适用性,满足工程对测距精度的要求。     

基于单次曝光多光谱关联成像系统带通滤波器的研究

多光谱关联成像与传统点到点的成像方式不同,该技术是采用调制、解调的方式获取目标的图像信息。搭建了一套基于固定相位板的单次曝光多光谱关联成像系统,完成了多光谱关联成像系统中薄膜器件的研制。选择BK7玻璃作为基底材料,氧化铌(Nb₂O₅)和二氧化硅(SiO₂)为高、低折射率材料。根据光学薄膜基础理论,结合膜系设计软件进行膜系设计和模拟分析,通过建立膜系优化评价函数,实现了0°~30°入射450~700 nm带通滤光膜的设计,并在OZZSQ900型箱式真空镀膜机上完成了该薄膜的研制。通过优化SiO₂膜沉积速率,改善了薄膜表面缺陷,降低了散射损耗。对膜层的残余蒸镀进行分析,利用最小二乘法建立膜层厚度与残余蒸镀量之间拟合函数,调整监控方式,减小残余蒸镀,提高了制备过程中膜厚控制精度。采用安捷伦Cary5000分光光度计测试,在350~440 nm和710~800 nm波段透过率 T ＜0.5%,450~700 nm范围内,光线入射角0°~30°时平均透过率 T >98%的带通滤波器,满足系统使用要求,该研究具有重要的实际意义和工程价值。     

光子晶体缺陷层吸收特性的研究

用传输矩阵法对含缺陷层的一维光子晶体的吸收特性进行了系统的研究。取介质层为非金属介质,缺陷层为金属介质,给出实际材料构成的光子晶体吸收率与波长的关系曲线,又对任意介质构成的光子晶体吸收特性进行了研究,即分别研究了入射角的变化、缺陷层折射率虚部的变化、介质层折射率的变化、介质层厚度的变化以及光子晶体周期结构的变化对光子晶体吸收特性的影响,得到了一些有价值的结论。通过调节光子晶体的一些参数,就可以发现这些参数对光子晶体吸收率的影响,从而为光子晶体的设计和制备提供了重要的理论依据。     

关于新的阶梯型函数光子晶体的研究

研究了一维阶梯型函数光子晶体,给出色散关系和透射率的表达式,并与常规光子晶体比较,发现在常规光子晶体中加入缺陷层后,出现明显的缺陷模。而在阶梯型函数光子晶体中加入缺陷层后,缺陷模个数少且强度弱。进一步研究了带缺陷和不带缺陷的阶梯型函数光子晶体的光场分布。发现有缺陷层时,光场强度分布得到增强或者减弱,不同于常规光子晶体中的光强只局域增强。函数光子晶体的这些新的特性对光子晶体的设计与应用具有重要的实际意义。     

基于故障区域快速识别的混合线路故障测距新原理

提出一种基于故障区域快速识别的架空线-电缆混合线路故障测距新原理。根据故障区域识别函数在线路连接点的相位特征判断故障区域,进而利用混合线路正序测距方程推算得到的故障距离表达式在故障线路段上进行精确测距。该算法无需判断故障类型,在线路连接点附近故障区域识别无死区,测距过程无需迭代搜索和伪根识别,计算量小,易于编程实现。仿真测试表明,新算法不受故障位置、过渡电阻和负荷电流等因素的影响,满足工程对测距精度的要求。     

基于离散抽样加密算法的衍射光学元件设计

为满足浸没式光刻照明系统对掩模面高均匀性和不同照明模式的要求,对照明系统中的照明模式变换器进行了研究。采用衍射光学元件（Diffractive Optical Elements,DOE）来产生各种照明模式,从光栅结构出发,经两步变换分析了光栅转变为DOE的过程。并提出一种离散抽样加密算法,以抽样线宽1~5 m的四极照明DOE为例,揭示了DOE特征尺寸、衍射效率和光强分布非均匀性的实际对应关系。设计结果表明:随着抽样线宽的减小,整形光束的衍射效率和均匀性将得到较大提高。利用接触式光刻工艺完成了特征尺寸为1.76 m1.76 m的16台阶照明模式变换DOE的制作,通过搭建光学测试平台对不同照明模式下DOE的光强非均匀性和衍射效率进行了测试,结果满足设计要求,验证了离散抽样加密算法能够有效指导照明模式变换系统DOE的设计。     

运用动态双洛伦兹库对激发态原子布局数的调控

随着量子信息领域的迅猛发展,通过实时调控量子系统的状态来控制量子态的相干与演化成为一个迫切需要解决的问题.本文研究动态双洛伦兹库对激发态原子布局数的调控,利用环境库的变化对原子系统相干性演化进行调制.讨论双洛伦兹库环境中心频率不同的动态调制形式对原子布局数演化的影响,选取双洛伦兹库环境中心频率的调制形式分别为:单次矩形脉冲、周期矩形脉冲、组合矩形脉冲和阶梯型矩形脉冲.双洛伦兹环境库的中心频率受到不同的动态环境库调制,系统的相干性演化在外力影响下得到了高效的保护和操纵,都能较好的实现可操控的量子态的相干性演化.这些为量子器件的研制提供重要的理论依据.     

含缺陷一维光子晶体电场分布研究

文章给出了任意入射角时光在一维光子晶体中的透射率及电场分布的解析式,研究了不同的入射角、入射光角频率、缺陷层折射率及光子晶体周期数对含缺陷的一维光子晶体场强分布的影响,同时研究了缺陷层的吸收系数对光子晶体透射率及场强分布的影响,所得到的一些结论为光子晶体的制备及应用提供新的有价值的理论依据。