Development of Surface Grating Distributed Feedback Quantum Cascade Laser for High Output Power and Low Threshold Current Density

We report on the room-temperature cascade laser （QCL） at λ -4.7μm. cw operation of a surface grating Both grating design and material distributed feedback （DFB） quantum optimization are used to decrease the threshold current density and to increase the output power. For a high-reflectivity-coated 13-μm-wide and 4- mm-long laser, high wall-plug efficiency of 6% is obtained at 20℃ from a single facet producing over I W of ew output power. The threshold current density of DFB QCL is as low as 1.13kA/cm^2 at 10℃ and 1.34kA/cm2 at 30℃ in cw mode. Stable single-mode emission with a side-mode suppression ratio of about 30 dB is observed in tile working temperature range of 20-50℃.

W-band high output power Schottky diode doublers with quartz substrate

W-band quartz based high output power fix-tuned doublers are analyzed and designed with planar Schot- tky diodes. Full-wave analysis is carried out to find diode embedding impedances with a lumped port to model the nonlinear junction. Passive networks of the circuit, such as the low pass filter, the E-plane waveguide to strip transitions, input and output matching networks, and passive diode parts are analyzed by using electromagnetic simulators, and the different parts are then combined and optimized together. The exported S-parameters of the doubler circuit are used for multiply efficiency analysis. The highest measured output power is 29.5 mW at 80 GHz and higher than 15 mW in 76-94 GHz. The highest measured efficiency is 11.5% at 92.5 GHz, and the typical value is 6.0% in 70-100 GHz.

Fabrication of Tm-Doped Fibers for High Power and 121W Output All-Fiber Tm-Doped Fiber Laser

We fabricate the Tm-doped double cladding silica fiber by using the vapor-solution hybrid-doping method, then build up an all-fiber Tin-doped fiber laser which can provide the output power of up to 121 W, corresponding to a slope efficiency of 51% and an optical-optical efficiency of 48%. By using the domestic Tin-doped fiber, it is the first time a hundred-watt level output at 1915nm has been achieved, to the best of our knowledge. The thermal effect of Tm-doped fiber laser is also analyzed.

Adaptive Output Regulation of a Class of Nonlinear Output Feedback Systems With Unknown High Frequency Gain

This paper presents an output feedback design approach based on the adaptive control scheme developed for nonlinearly parameterized systems,to achieve global output regulation for a class of nonlinear systems in output feedback form.We solve the output regulation problem without the knowledge of the sign and the value of the high frequency gain a priori.It is not necessary to have both the limiting assumptions that the exogenous signal co and the unknown parameter ju belong to a prior known compact set and the high frequency gain has a determinate lower and upper bounds.The effectiveness of the proposed algorithm is shown with the help of an example.

正弦波逆变器波形稳定混合控制策略研究

受蓄电池放电能力和实际电压限制,逆变器在稳定运行状态下,若瞬间断开或连接大负载,会使负载电压出现较大波动,严重时损坏设备。若直流母线电压较低,则逆变器输出的正弦波波形易产生削顶削底现象,对感性负载有影响。针对该问题,提出有效值闭环控制与定点电压闭环控制相结合的混合控制策略,在电压高于320 V时,采用定点电压闭环控制方式;若直流母线电压低于320 V,采用有效值闭环控制方式。经过仿真分析和实验验证,采用该混合控制策略,逆变器能够快速响应负载变动并使正弦波波形不会产生畸形。

一种紧凑型低耦合超宽带MIMO天线设计

针对目前超宽带多输入多输出(ultra wideband multiple-input multiple-output,UWB-MIMO)天线存在尺寸大、隔离度低等不足,设计了一款紧凑型高隔离度UWB-MIMO天线。天线正面由“花瓶”形辐射贴片与阶梯形微带馈线组合而成,背面是具有切角的矩形接地板。通过对矩形辐射贴片对称切角、对接地板刻蚀矩形槽,实现天线的宽带化;通过在介质基板正反两面分别加载“鱼骨”形和改进对称“Y”形去耦枝节,实现天线的高隔离度。仿真与实测结果表明:天线尺寸较小,仅有22 mm×29 mm×0.8 mm,最终工作带宽可达1.5~18 GHz(相对带宽为169%),带内隔离度均高于17 dB,包络相关系数小于0.02。天线辐射性能良好且结构简单紧凑,可以很好地应用于UWB-MIMO无线通信系统中。

制造业关联网络承压能力研究:基于投入产出表的特征分析与压力测试

数字经济快速发展对制造业关联网络带来诸多不确定性影响,制造业关联网络承压能力研究尤为重要。为应对这一形势,基于2017年、2018年和2020年投入产出表,借助产业集群三角形化方法识别并构建制造业关联网络,结合最大权树法分析制造业关联网络特征,并测试不同程度冲击对制造业关联网络产生的压力。研究发现:①化学产品是制造业关联网络的核心产业,但其核心地位呈下降趋势;②总体而言,制造业对整个关联网络的后向关联效应较强,非制造业的前向关联效应较强;③随着压力源头产业直接关联产业数量的增加,制造业关联网络所承受的压力呈下降趋势;随着压力源头产业与其它产业关联程度的下降,制造业关联网络承受的压力呈下降趋势。研究结论可为制造企业应对承压状态、促进经济高质量发展提供理论依据与实践参考。

可应用于光纤激光器的高稳定度泵浦源系统研制

为了提升光纤激光器的输出性能,研制了一个高稳定度泵浦源系统,包括激光泵浦模块和外围控制系统。泵浦源系统测试结果表明,输出光功率与驱动电流之间具有良好的线性关系,输出光功率的短期稳定度为0.0613%,长期稳定度为0.1080%,而且输出光谱的中心波长在长时间持续运行中稳定不变。将该泵浦源系统应用于光纤激光器,经过连续测试,输出光谱的中心波长仅发生4 pm的偏移。

高水平专业群建设产出绩效评价指标体系构建研究

高水平专业群建设绩效评价既是衡量“双高”建设成效的必然要求,也是促进高职院校内涵式发展的迫切需要,还是下一轮双高计划建设单位遴选的重要举措。依据教育部和财政部相关文件,提出了高水平专业群建设绩效评价体系框架。在对产出指标选用原则分析的基础上,选出了9个二级指标下的备选三级指标;运用DEMATEL分析法,对备选三级指标进行优化,确定了产出指标下的评价体系和权重。通过高水平专业群建设绩效评价体系的构建,引导专业群建设方向始终指向“双高计划”总体目标,有效提升专业群的人才培养质量与服务能力。

新能源极端出力特性及典型电力电量平衡场景研究

随着新能源发电占比的增加,电力系统的电力电量平衡呈现不确定性强、电力过剩/短缺交替出现等特征,给电力系统的供电可靠性带来了严重的影响。基于新能源出力实际运行特性和未来电源发展趋势,研究了含水电的新型电力系统的典型电源结构场景,并以此为基础,建立了电力电量平衡量化分析模型。通过算例结果量化了未来新能源发展场景下的典型电力电量平衡场景及系统灵活调节能力的需求,分析了新能源极端低/高出力对电力平衡的影响。研究可为我国新型电力系统构建提供决策参考。

大功率高能脉冲激光电源设计

根据YAG激光器对大功率高能量脉冲电源的应用需求,设计了一种大功率脉冲激光电源,可实现高脉冲能量重复频率输出及充电电压灵活调控。前级充电网络采用串联LC谐振变换器,后级脉冲形成网络选择晶闸管触发LC放电电路。最终,研制了1台7 kW实验样机,最大重复频率10 Hz,最高充电电压2.2 kV,可实现单脉冲最高700 J电能输出,满足大功率高能脉冲输出的应用需求,实验测试结果验证了设计的可行性。

低频小振动能量收集的伞型摩擦纳米发电机

针对摩擦纳米发电机功率密度低、触发难、耐久度差的问题,该文设计一种伞型摩擦纳米发电机(umbrella-shape triboelectric nanogenerator,U-TENG)用于收集低频小振动能量。U-TENG以纸基作为连接机构,使上下伞叶在振动环境中进行有序开合,可以有效增加摩擦层数量、增大接触面积、改善接触面的贴合效果。另外,在摩擦电单元的设计上,通过叠放氟橡胶提高导电层上的感应电荷量,以优化电能输出性能。实验结果表明:当两个摩擦电单元并联运行时,UTENG的最大短路电流和开路电压分别能够达到125.9μA和804 V;在低频小幅振动下其瞬时功率密度最高达到509.3 W/m^(3);U-TENG可以收集环境中不同形式的振动能,以收集脉冲式振动的能力尤为突出,最多可驱动960个LED灯。该方法可为环境中低频振动能的高效捕获提供思路。

一种用于激光陀螺的组件电源设计

针对激光陀螺的电源需求,提出了一种多输出组件电源的设计方案。首先,根据电源指标要求,概述了总体技术方案。随后进行了详细的电路设计,重点对4500 V升压电路进行了参数计算。最后给出了结构设计方案。经过样机验证后,设计的组件电源具有尺寸紧凑、结构轻便和高可靠性等特点,可为激光陀螺应用提供小型化和轻量化解决方案。

成人回肠造口病人营养管理的研究进展

查阅国内外相关文献,对回肠造口术后病人营养状况以及回肠造口病人营养管理的现状进行综述,以期为今后对回肠造口病人进行营养管理提供临床指导。

中国高技术产业科技成果转化效率和投入产出结构分析

为进一步探究我国高技术产业中各个行业科技成果转化效率及其投入产出结构,利用2009—2021年的面板数据,采用超效率SBM模型对中国高技术产业科技成果转化效率进行研究,分析中国高技术产业15个行业的科技成果转化综合效率和投入冗余、产出不足,为高技术产业及其行业调整优化投入产出结构、提升科技成果转化效率提供基础。研究发现,中国高技术产业科技成果转化效率呈现出先下降再波动上升的趋势,各行业均呈现波动上升的良好发展趋势,但整体水平不高,行业间差距较大;行业间R&D活动人员、技术改造经费和科技活动经费中的政府资金投入冗余,新产品销售收入产出不足问题突出。基于上述结论提出根据行业特点,先转换再精减冗余人员、重视科研人员再教育、调整资金分配结构、转变政府干预方式、建立健全多渠道合作机制、注重市场需求导向促进理论成果市场化等建议,以进一步提升高技术产业科技成果转化效率。

基于新型共面波导的频率可重构MIMO天线设计

设计了一种基于新型共面波导(CPW)频率可重构多输入多输出(MIMO)天线。在天线中使用开关元件,通过控制开关改变CPW的电流长度来实现6.17~9.38 GHz与19.53~25.48 GHz离散频率可调。转换模式不需要额外的匹配电路,使得结构更紧凑。天线单元采用CPW馈电方式,蚀刻在F4B的介质基板上,MIMO配置无需额外的解耦装置便能实现良好的隔离效果。仿真和测试结果表明,单个天线与MIMO天线均可实现频率可重构特性,天线单元之间的隔离度<-20 dB,相关包络系数<0.05,分集增益接近10 dB,满足设计要求。

一种基于开关电容的十三电平逆变器

针对现有多电平逆变器拓扑体积大、成本高和结构复杂的问题,文中提出一种基于开关电容的十三电平逆变器。所提拓扑由1个直流输入电源、3个电容器及14个开关器件组成,可实现6倍升压的十三电平输出,在具有较低成本和较小体积的同时减少了系统输出谐波的含量,且无需H桥即可实现逆变即可降低开关管的电压应力。所提逆变器无需任何辅助方法就能实现电容电压自平衡,简化控制的复杂度。文中通过与其他传统多电平逆变器的对比分析,验证了所提拓扑的优越性。仿真和样机平台的实验结果证明所提逆变器在稳态和动态情况下均具有良好的性能。

高功率高效率速调管输出耦合器的优化与设计

输出耦合器作为速调管关键部件,其性能直接关系到速调管的整体表现。然而,耦合器故障却是速调管及多种真空电子设备中最为常见的问题之一,特别是在高连续波功率运行场景下,这一问题更为突出。针对连续波650 MHz/800 kW高效率速调管,对输出耦合器进行优化设计,并在单注和多注速调管耦合器测试方面取得了重要突破:单注速调管输出耦合器在连续波模式下的测试功率已达到690 kW以上,为了进一步增加功率容量,采用T-bar结构过渡,并对耦合器进行优化设计,使陶瓷附近电场分布更均匀;而多注速调管矩形波导窗输出耦合器最高测试功率达到全驻波115 kW。此外,通过对耦合器的结构、材料以及散热方式进行分析与优化,积极探索提升耦合器功率容量的多种可能途径,进一步增强了速调管的稳定性和可靠性。

城市营商环境、数字化转型与企业创新产出

基于数字经济视角,本文以中国上市高新技术企业为样本对象,构建城市营商环境评价指数,考察城市营商环境对企业创新的影响及其机制。研究发现:中国城市营商环境呈现先下降(2013—2015年)而后上升(2016—2021年)的阶段性变化特征,营商环境优化对高新技术企业创新具有促进作用;城市营商环境优化对企业创新的影响效应呈现企业、行业及区位的异质性,对非国有企业、制造业企业、东部地区企业的影响更大;数字化转型是城市营商环境影响企业创新的主要作用机制。