成果简介：该项目采用高功率高效半导体单管激光器做为泵浦源，利用掺杂 双包层光纤、光子晶体光纤、双包层光纤光栅，采用特有的高效驱动电源技 术，为大功率光纤激光技术产业化提供最佳的解决方案。大功率光纤激光器是近年来发展的最新激光技术之一，是大功率激光器小型化、全固化、集成化发展的一个重要方向和趋势，是继灯泵固体激光器、半导体泵浦固体激光 器之后的第三代激光器，是当前国际上着力开发的新型激光器件，已成为激 光在军事和商业应用中的重要技术。该项目将实现 5

本项目的提出主要是为了解决LG光束产生方面的困难。主要研究内容是周期极化铌酸锂晶体中高质量LG光束的高效产生和有效调控，主要目标是拓展LG光束的波长（特别是在传统方法难以工作的蓝光和近紫外波段）、实现高阶LG光束的有效产生和提高LG光束的质量（包括纯度、强度等）。我们将利用周期极化铌酸锂晶体这一特色材料，设计新型的相位匹配机制，辅助以光学谐振腔，通过高效非线性光学混频过程来产生不同波长的高质量LG光束。与同行工作相比，我们的特色在于可以发展各种新型相位匹配机制，立足自主研发的多重准相位匹配理论和非线

输入电压 380VAC±10%/50Hz， 输出电压 680-800VDC ； 功率 14kW， 效率： ≥96% （最高效率）， 功率因数： ≥0.99(半载)， 电源具输入过、 欠压保护功能、 输入过流、 输出过欠压和过流保护功能，两电平或三电平, SVPWM 调制

本发明公布了一种矫正功率传感器数据的方法。首先，根据软件运行时间长短来分别采用不同方法进行数据矫正。运行时间短的程序传感器采集到的功耗数据是趋向性数据，需要进行拟合来进行矫正。运行时间长的程序，传感器采集的数据是逐渐逼近的真实数据，采用基于误差方向的逼近函数进行矫正。通过在K20系列的GPU平台上进行实验，表明该方法适用于解决传感器测量能耗存在的问题。通过使用本方法较准确地获得软件在设备中运行的能耗，为以后的程序能耗优化奠定了基础。

本发明公开了一种脉冲功率开关电路封装结构。包括第一铜箔、 半导体脉冲功率开关芯片、电容、第二铜箔、铜柱、磁开关和第三铜 箔；电容的一端焊接第三铜箔，另一端焊接铜柱的一端，铜柱与电容 的中心轴垂直，铜柱的另一端穿过磁开关的中心焊接至第二铜箔的一 端，第二铜箔与电容的中心轴平行，其另一端靠近电容的一面焊接半 导体脉冲功率开关芯片的阳极，半导体脉冲功率开关芯片的阴极焊接 第一铜箔。本发明将多个外围器件与半导体脉冲功率开关封

三种产品及其关键技术： 1、冷凝端扩展型仿生毛细管芯平板热管 基本原理：（1）在散热翅片内构造许多通道，增加平板热管冷凝端的散热面积。（2）在平板热管蒸发端表面上烧结仿生毛细管芯，提高热管蒸发端的传热系数。（3）热管蒸发端和冷凝端（散热翅片）采用一体化设计，从而确保平板热管和散热器之间的紧密接触。（4）众多散热翅片内的通道与仿生毛细芯相结合，类似于许多微型热管同时工作。 技术指标：（1）提高散热性能20%（用于大功率LED的散热器产品如图5所示）。（2）中心温度降低20℃；减少产品重量50%。（3）材料成本可节省50％。 综合优势：（1）由于固体翅片内存在延伸冷凝器，可为加热区提供充足的液体，保证加热区在超高热流密度下不会达到干燥状态。（2）翅片不仅用作散热器，还用作冷凝器。固体翅片内的冷凝传热确保了沿翅片高度方向均匀温度，从而提高翅片效率。（3）散热器可在反重力状态下运行，体积小，重量轻。由于集成设计，蒸发器和翅片散热器之间不存在接触热阻。 应用领域：电力电子、航空航天、能源动力、石油化工、军工设备等领域中大功率、大热流密度芯片及其设备的散热，例如大功率激光器、照明LED、控制芯片、燃料电池、新能源汽车、激光、雷达及大数据计算中心等。 2、回路热管 基本原理：（1）回路热管内部构造了三层毛细芯，第一层毛细芯为多尺度结构吸液芯，取代了传统回路热管中的实心沟槽微通道。多尺度结构吸液芯可将蒸发器内的汽－液流动路径分开，液体通过多尺度毛细芯吸入，蒸汽在固－液－汽界面处产生，并通过大尺度沟槽溢出。多尺度毛细芯同时满足了两个需求：蒸汽溢出需要多尺度孔隙，液体吸入需要小尺度孔隙。（2）第二层和第三毛细芯不仅起到回流液体的作用，还起到防止热泄露的作用。第三毛细芯为超低导热率材料，可大大减少从蒸发器到补偿箱的热泄漏。 技术指标：（1）与传统回路热管相比，蒸发器中心温度可降低20-50℃，最大热流密度可达40W/cm2。（2）在300W加热功率下，最大反重力高度可达500mm。 综合优势：（1）可在反重力状态下运行。（2）散热功率大，散热距离长。 应用领域：航空航天、能源动力和军工装备等领域光电设备的散热。 3、超薄热管 基本原理：（1）将仿生多尺度微－纳结构应用于热管蒸发端毛细芯。（2）热管超亲水蒸发端和超疏水冷凝端相互匹配，共同调节热管内部的汽液相分布。（3）热管蒸发端和冷凝端的相变传热主要是核态传热机制，传热系数对于热流密度的变化具有自适应响应特性。 技术指标：（1）显著降低热管蒸发端中心温度30-40℃(~100W/cm2)。（2）蒸发传热系数提高2.4倍。（3）冷凝传热系数提高4倍。 综合优势：（1）体积小，重量轻。（2）显著提高设备稳定性、可靠性和使用寿命。 应用领域：笔记本电脑、微处理器、手机等小型电子设备的散热。

液体磁性磨具是由我在国际上首先提出并研制成功的一种新型精密光整加工技术，具有良好的材料适应性，可以实现对各种金属材料零件、陶瓷材料零件等的光整加工，可以获得较低的表面粗糙度 值，具有良好的可控性，可方便的通过调节磁场强度来控制整个加 工表面或局部表面研磨压力的大小，且光整加工所需要的设备简单，对设备的精度要求不高，可以方便地应用于生产实践，在复杂 型面、孔等表面精密加工方面具有具有明显的优势，居国内领先水平。

并网逆变器作为太阳能光伏并网发电系统的核心组成部分，对提高太阳能转换效率、输出高品质电能起着关键作用。光伏并网逆变器核心技术主要包括最大功率跟踪、直流变换电路、逆变控制技术和孤岛检测等。光伏组件将太阳能转化为直流电，经直流变换电路提升并稳定直流电压输出，再通过并网逆变电路将直流电转化为交流电，利用数字锁相技术和逆变控制技术，将与电网同频同相的高品质电能馈入电网，为保证并网发电系统不危及电网输电线路安全，孤岛检测技术能实时检测系统是否处于孤岛状态并能停止并网运行。本项目主要利用先进数字控制技术实现最大功率跟踪、逆变闭环控制、孤岛检测及系统保护等，特别在大功率三相并网发电逆变系统高品质输出的控制技术及太阳能直流电到输出电能的高转换率技术方面有技术积累。采用自主研发的控制技术，使得并网输出电流总畸变率低，输出功率因素高且可调，系统发电效率高。光伏并网发电监控软件可实时远程监控多台并网逆变器工作状态，具有记录、存储、图形化显示系统各项输出如电压、电流、馈入电网电能数量等功能。

并网逆变器作为太阳能光伏并网发电系统的核心组成部分，对提高太阳能转换效率、输出 高品质电能起着关键作用。光伏并网逆变器核心技术主要包括最大功率跟踪、直流变换电路、 逆变控制技术和孤岛检测等。光伏组件将太阳能转化为直流电，经直流变换电路提升并稳定直 流电压输出，再通过并网逆变电路将直流电转化为交流电，利用数字锁相技术和逆变控制技 术，将与电网同频同相的高品质电能馈入电网，保证并网发电系统不危及电网输电线路安全， 孤岛检测技术能实时检测系统是否处于孤岛状态并能停止并网运行。 本项目主要利用先进数字控制技术实现最大功率跟踪、逆变闭环控制、孤岛检测及系统保 护等，特别在大功率三相并网发电逆变系统高品质输出的控制技术及太阳能直流电到输出电能 的高转换率技术方面有技术积累。采用自主研发的控制技术，使得并网输出电流总畸变率低， 输出功率因素高且可调，系统发电效率高。光伏并网发电监控软件可实时远程监控多台并网逆 变器工作状态，具有记录、存储、图形化显示系统各项输出如电压、电流、馈入电网电能数量 等功能。

北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室徐海潭研究员和耶鲁大学Jack Harris教授研究组、芝加哥大学Aashish Clerk教授合作，在光力学研究中取得重要进展。成果以“Nonreciprocal control and cooling of phonon modes in an optomechanical system”为题发表在《自然》（Nature）上（https://www.nature.com/articles/s41586-019-1061-2）。该工作提出了基于光力相互作用的非互易声子耦合新原理，实现了非互易的声子传递和新型光力制冷方法。 学谐振子在现代科技和生活中具有广泛的应用，大到引力波探测装置，小到我们身边的手机，涉及传感、变频、滤波等重要器件。一般的谐振子器件是互易的，即器件内部或者两个器件之间的声子传递和方向无关。而非互易的谐振子器件对于全双工声子信号收发、声子隔离等有着非常关键的作用，甚至还可以用来对热能进行单向传递，使冷的物体更冷，热的物体更热。图a，基于光力相互作用的非互易声子耦合机制。b，通过控制激光相位，声子隔离度±30分贝连续可调。 光力学是光学和力学相结合的新兴科研领域。光力相互作用可以用于光学和力学模式的精密调控和测量，有着重要的物理意义和实际应用。这个工作中的光力学系统由超高品质因子的氮化硅纳米薄膜和高精细度光学腔构成。激光将声子从纳米薄膜的一个谐振模式转化为光子，再变回另一个谐振模式中的声子。多束激光的物理效应互相干涉，使声子传递增强或者减弱。通过控制激光相位，实现了声子隔离度在±30分贝范围内连续可调（如图所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他们通过拓扑操作实现了瞬态的非互易声子传递，而在最新的工作中，他们通过光力相互作用产生了声子模式间静态的非互易耦合，从而实现了稳定的非互易声子传递。 进一步地，徐海潭等人实现了用非互易相互作用来调控并观测谐振子的热力学涨落。当声子传递是双向的时候，两个谐振模式通过交换热声子，对应的温度会互相接近。而当声子传递是单向的时候，被隔离的谐振模式把热声子传递给另一个谐振模式，这使得被隔离模式的热声子数减少，因此降低温度，而另一个模式则升高温度。从而通过非互易声子传递实现了一种新型的光力制冷技术。该研究中所包含的创新方法也可以推广应用于其他电子、力学和光学等系统。 研究工作得到北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、教育部纳光电子前沿科学中心和量子材料协同中心的支持。