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关键词： 1.55μm   InP/InGaAsP   高功率激光器   P型掺杂   锥形波导  

摘要： 1.55 μm高功率半导体激光器广泛应用于长距离主干网光网络、无人驾驶等领域,在应用系统中更高的激光出光功率有利于提升系统的工作距离和接收端的信噪比;随着光电子集成和共封装光学的快速发展,其高光电集成密度要求激光器具备低功耗等性能.本文通过优化激光器外延P-InP掺杂,激光器室温下串联电阻从3.2 Ω降低至2.2 Ω,器件电阻性能优于相同结构对比器件,300 mA电流下器件电功耗从510 mW降低至430 mW.进一步采用锥形波导结构提高激光器增益体积,测试结果显示,锥形波导结构使激光器出光功率提升17%以上,同时器件电功耗无明显增加;室温低电流下器件最高光电转换效率接近50%,与相关研究报道结果优值相当;远场测试结果显示,激光器水平方向发散角有效降低,同时器件光束质量未发生明显变化.实验结果为面向光电子集成应用的低功耗高功率半导体激光器提供了研究基础.

关键词： 高频变压器   优化设计   漏电感   铁芯损耗   绕组损耗   磁化特性  

摘要： 在实际工程中，电力电子变压器已经逐渐成为新能源电网等诸多领域不可或缺的重要组成部分，而作为其中关键设备的高频变压器，其优化设计也变得愈加重要。首先，利用改进的Steinmetz经验公式(improvedgeneralizedsteinmetzempiricalformula,IGSE)计算高频变压器铁芯损耗，并采用Dowell方法计算铜箔片在高频下的交流绕组系数。其次，分析了绕组交叉换位对铁芯窗口内漏磁场和导体内电流密度的影响，推导出基于能量法的漏电感公式，综合考虑散热器尺寸大小对温升的影响，并建立了6节点的热网络模型。最后，提出基于自由参数扫描法的高频变压器优化设计方法，得到优化设计方案的Pareto前沿，为验证设计流程的合理性，设计并制作了1台15 kW/5 kHz，效率为99%，功率密度为16.79 kW/L的高功率密度纳米晶高频变压器样机，并搭建了实验平台测试了样机的漏感、铁芯损耗、绕组损耗，与设计值的偏差分别为8.76%、4.02%、2.76%，验证了优化设计方法的正确性，为高效率、高功率密度、大容量高频变压器的研究提供理论和实验基础。

关键词： 变压器   故障识别   梯度调和损失函数   Stacking集成框架  

摘要： 针对变压器故障识别方法在处理不均衡故障数据时存在较大偏差的问题，构建一种基于改进轻量级梯度提升机(Light Gradient Boosting Machine，LightGBM)的混合集成模型，用以变压器故障识别。首先，提出一种结合梯度调和损失函数和交叉熵损失函数的改进LightGBM(GCLightGBM)，提升模型对数据集中少数样本的关注度。然后，针对GCLightGBM中参数特异性取值影响模型识别能力问题，提出一种基于GCLightGBM的混合集成模型，进一步提高准确率的同时，确保模型对现实多变不均衡数据集依然保持良好的准确率。最后，实验表明GCLightGBM可有效解决少数类样本准确率低的问题，整体准确率高达91.1%。并且针对其他多变不均衡数据集，基于GCLightGBM混合集成模型故障识别方法平均准确率高达98.8%，且具有较高的鲁棒性适用于实际变压器故障识别。

关键词： 肖特基二极管   计算机辅助设计技术   氮化镓   倍频器  

摘要： 本文设计了一种倒梯形外延截面肖特基结的GaN基平面肖特基二极管，通过移除肖特基结周围轻掺层以达到消除边缘效应的目的。利用计算机辅助设计技术（TCAD）仿真传统、矩形、倒梯形三种肖特基结外延结构器件的电学特性，结果显示倒梯形结构的器件击穿电压达到30 V以上，对比传统外延平面肖特基二极管提升1倍以上，并拥有更低的零偏结电容与更高的截止频率。研究三种结构在高频下的外围寄生效应，倒梯形结构拥有更低的耦合寄生电容Cfp。对比传统外延结构肖特基二极管，倒梯形结构器件凭借高击穿电压、优秀的高频特性与良好的散热能力，有望应用于太赫兹倍频链的第一级，可以获得高效、大功率的太赫兹频率输出。

关键词： 功率放大器   热分析   滤波   热沉  

摘要： 该文基于Cree公司的CGH40025F晶体管设计了一款工作频率为2.8GHz～3.2GHz高效滤波Doherty功率放大器（DPA），然后采用自然散热与热沉结构方式分别对其进行散热分析，接着利用ANSYS和COMSOL软件分别对热沉结构进行仿真，研究了功放的温度分布及其产生的热应力与热形变，最后完成了功放实物制作与测试。实测结果显示，在该频段内功放在饱和输出功率条件下，漏极效率为53.35%～69.66%，增益为11.8～12.6dB。红外测温仪记录功放功率管的最高温度为97.7℃。与两款ANSYS和COMSOL软件仿真得到的最高温度93.25℃和92.6℃相比，误差分别为4.45%和5.22%，误差在合理范围内，满足工程需求。

关键词： 海上风能   深度学习   功率预测   自注意力   敏感度分析   小波分解  

摘要： 为了提高海上风电功率预测的精度以及其预测结果的可信度，提出了一种融合可学习小波的自注意力模型，有效提升了海上风电功率预测的精度，并且具备一定的预测过程分析能力。首先，将小波分解与深度学习模型融合，使模型具备从不同频域提取特征的能力。其次，构建稀疏自注意力预测网络，实现对全局信息特征的有效提取，提高模型的预测性能。接着，提出一种时序“敏感度”量化分析方法，在多维度下对海上风电参量输入进行重要性评估，在一定程度上对预测机理进行合理的分析。最后，基于风场实际运行数据进行相关实验。实验结果表明，相照对比模型，所提模型在海上风电超短期预测任务上具有更高的预测精度。

关键词： 多微电网配电系统   能量交易   两阶段博弈   协调优化  

摘要： 多微电网配电系统（MMGD）能源协调与共享对提升区域电网经济效益具有重要意义。由于单一博弈调度策略难以兼顾多主体利益诉求，提出了一种两阶段博弈能量协调优化方法，全面考虑了各主体间既相互竞争又协同合作的现实场景。第1阶段以最大化个体收益为目标，构建了配电网与余电微电网的非合作电价博弈模型，系统在不同策略组合下选择不同的运行模式；第2阶段建立MMGD点对点合作博弈模型，旨在最小化系统传输损耗，运用拉格朗日乘子法与KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件处理复杂约束，并应用Shapley值法实现合作利润分配。仿真结果表明，所提方法能兼顾个体理性和集体理性，并显著提升系统经济性。

关键词： 全光纤电流互感器   保偏光纤熔接   琼斯矩阵   非线性误差   准直偏离角  

摘要： 全光纤电流互感器具有安全性高、抗电磁干扰、频响范围宽等突出优势，已广泛应用于直流电流测量，然而其测量精度受到光纤传感环熔接角度准直偏差的干扰。本文基于耦合模方程与琼斯矩阵建立了光纤电流传感数学模型，理论分析了光纤电流互感器存在传感环熔接误差时的温度特性与非线性误差特性。针对实际熔接偏差分布特性提出了全光纤电流互感器在现场二次熔接后的全电流范围测量误差评估策略，理论计算的全光纤电流互感器比差与实测值在全电流范围内一致。文中提出的非线性误差评估方法能够在不进行全电流范围试验情况下判断现场熔接后的全光纤电流互感器是否满足测量精度要求，有效保障了光纤电流互感器二次熔接后的测量精度。