综合能源系统建模与仿真:综述、思考与展望

建模和仿真将真实系统及其物理性质抽象化为适当的数学形式,并采用数学方法求解以模拟真实系统行为或性能。为综合能源系统在各时间尺度的物理过程建立恰当的数学模型并进行仿真验证,是分析系统运行规律、优化运行策略以及评估运行性能的基础。文中围绕电气热综合能源系统建模和仿真问题,首先介绍了电、气、热子系统和耦合设备的机理模型,总结了建模的研究进展与技术难点。进一步,从仿真框架、算法以及改进策略3个方面介绍了综合能源系统仿真技术所取得的研究进展。特别地,总结了仿真算法中数值法、半解析法、解析法的原理、应用现状及其难点。最后,围绕现存技术难点,从建模和仿真算法2个方面对未来研究进行了展望。

横向光力最新研究进展(特邀)

光镊技术利用光和物质之间动量交换产生的光力对细小颗粒进行操控,具有无接触、操控尺寸小、精度高等特点,在基础物理、量子计算、生物医学等领域得到了广泛的应用。其中,横向光力(也称光横向力,OLF)是一种垂直于光的传播方向且与场强度梯度无关的特殊光力。近十年来,OLF的理论研究和实验探索成为了热点课题,在手性颗粒等超精密分选、光动量探测等方面有重要应用。从OLF的原理和产生条件、不同物理机制,以及在生物医学和物理化学等领域的应用等方面出发,对OLF的发展进行回顾和讨论,并对新的产生机制和更多的潜在应用与挑战进行展望。

基于高阶边带注入法布里-珀罗激光器的多路线性扫频光源

基于高阶边带调制和光注入法布里-珀罗(F-P)激光器的波长选择性放大理论,设计并实现了一种具有较宽扫频范围和较窄线宽特性的多路线性扫频光源(SOS)。由窄线宽激光器阵列产生的多个光波经过线性扫频电信号调制后,产生多路高阶边带扫频光信号。利用同步电流补偿,将光信号注入并锁定F-P激光器的多个纵模,经放大边带信号后能获得多路线性扫频光源。实验使用了4个窄线宽激光器,将光信号注入F-P激光器锁定三阶边带,可以同时产生4路线性扫频光源,其扫频范围和扫频速率比一阶边带数值提高了3倍,分别为39.8~44.2 GHz和9.28 THz/s,实现线性度超过99.9992%和线宽低于1 kHz。所提结构可以应用于调频连续波(FMCW)激光雷达和光频域反射(OFDR)分布式光纤传感。