当前风力发电技术具有大功率、直驱式、采用变桨距技术等发展趋势。在“十一五”国家科技支撑计划项目“ 1.5MW 以上直驱风电机组控制系统及模块化多重并联变流器的研制”等课题的支持下，研发了具有自主知识产权的 MW 级全功率风电变流器，通过了满功率试验，实现了国产化全功率并网变流器关键技术的突破，可广泛应用于 MW 级直驱式风电机组。另外，自主研发了变桨距系统试验平台，采用“直流伺服 + 超级电容”的技术方案，已完成全部功能试验，其变桨距控制技术可以广泛应用于 MW 级风电机组的变桨距系统。考虑到我国风电产业的发展前景，风电变流器和变桨装置远期发展的空间更加广阔。

本实用新型公开了一种单相半桥多电平交-直-交变换器，其两个隔离变压器(1a)、(1b)的次绕组T12、T22分别和交-直-交变换器的两端相连；交-直-交变换器2的桥臂(2a)、桥臂(2b)采用二极管箝位多电平半桥结构，其中两电平结构不需要箝位二极管；直流侧(2c)采用n-1个大小相等的电容均压(两电平结构电容数为2)，且其中性点O与两个隔离变压器的次边绕组T12、T22的末端M、N相连；控制电路3分别采集隔离变压器(1a)、(1b)原边α、β的电压、负载电流、交-直-交变换器2两端电流进行控制。该种装置使同相供电系统拥有更大的供电容量，更高的供电等级和相对更高的开关频率，以及在性能上有更大的优势，并且相对于全桥结构能够节省资源降低成本。

高速电机直驱的单级高速离心鼓风机由高速电机、单级离心鼓风机以及测控系统等附件组成。叶轮采用三元流动技术设计，通过高速电机变转速调节，鼓风机可以工作在40%-100%的流量范围，整机效率达到85%以上。 高速电机采用空气轴承，其极限速度相对于传统轴承大为提高，突破了以往高速电机设计的瓶颈，从而使得本产品同时具有大功率和高转速的特点；由于空气轴承采用的是气体润滑方式，轴承发热量很小，旋转阻力很低，使得本产品的效率相对于传统高速电机大为提高，同时又不产生滑油的二次污染，更适合于某些特定工作环境。 该技术具有完全自主知识产权，在国内外同类技术中具领先地位。 产品特点：空气轴承高速电机转速超过3万转；鼓风机采用先进的三元流理论设计，效率高，节能效果显著，比普通低速压气机节能30%以上；通过调节高速电机转速，流量调节范围可低至40%；体积大大减小，可大大减少占地面积，方便替换老式、低效的鼓风机；低运行费用、低成本。 应用领域：中央空调用压缩机、污水处理用曝气风机、热电厂烟尘的脱硫处理、钢铁厂的鼓风供氧、水泥厂的送料供气等，可替代如螺杆压缩机、罗茨鼓风机、多级低速离心鼓风机等低效率的压缩机、鼓风机。 主要性能指标：1. 供气流量为50-500立方米/分钟；2. 压升为0.4-1.5bar；压气机整级效率达85%以上。

近日，北京大学物理学院马仁敏研究员课题组实验发现了拓扑能带反转光场限制效应，将拓扑态的利用由拓扑边缘态扩展至拓扑体态，并基于此实现了一种高性能的拓扑体态激光器。这种新型激光器具有垂直出射、高方向性、小体积、低阈值、窄线宽、单横模、单纵模和高边模抑制比等优异特性。相关工作被《Nature Nanotechnology》杂志以标题 “A high-performance topological bulk laser based on band-inversion-induced reflection” 进行长文报道。 激光器的发明加深了人们对光与物质相互作用的认识，并对现代科学与技术的发展起到了巨大的推动作用。至激光器发明以来，激光微型化始终是一个重要的研究方向。半导体激光器因为易于电泵浦和规模生产与集成等优点，是激光微型化的首要选择。经过几十年的发展，半导体激光器的微型化已经取得了巨大的成就。尤其是具有垂直出射特性的垂直腔面发射激光器（VCSEL），目前已有数以百亿计的该型激光器被广泛应用于数据通讯、激光雷达、人脸识别、数据存储与医疗手术等领域。图1：拓扑体态激光器原理和示意图。(a) 用于构造能带反转的拓扑态和拓扑平庸态光子晶体示意图。(b) 实验中发现能带反转可用来实现光场的反射和限制。(c) 垂直发射拓扑体态激光器示意图。拓扑体态激光器出射方向垂直于光学腔反馈平面。 马仁敏研究员与合作者提出并实现了一种新型垂直发射激光器—拓扑体态激光器。这种新型激光器直径只有数微米，具有良好的垂直发射方向性, 窄线宽，单横模、单纵模，能够在室温下以千瓦每平方厘米阈值稳定工作，单模输出边模抑制比超过36 dB。这些性能与商业化激光二极管相当，根据IEEE以及相关工业标准，指标满足多数应用领域需求。 该类激光器的实现有赖于实验中发现的一种新型光反射和限制机制：能带反转光场限制效应。图1给出了能带反转光场限制效应和基于其实现拓扑体态激光器的原理和示意图：实验中首先通过对二维光子晶体进行变形操作，分别获得了具有拓扑态和拓扑平庸态的能带结构；相较于拓扑平庸态，拓扑态的光子晶体能带结构中发生偶极子和四极子能带间的能量反转；实验和理论计算发现频率靠近能带边缘的光场虽然在拓扑态和拓扑平庸态中都可以自由传播，但是在两者的界面处会发生能带反转引起的光场发射；该能带反转引起的光场反射和限制效应仅发生在布里渊区中心附近，越靠近布里渊区中心，光场反射和限制越有效，使得利用该类型反射机制构建的拓扑体态激光器具有单横模、单纵模、面内反馈、垂直出射等优异特性。图2：拓扑体态激光器件与性能。(a-b) 拓扑体态激光器谐振腔（a）和拓扑界面处（b）的电镜图。（c）随功率变化的光谱。（d）激射光谱。（e）激射实空间近场分布。（f）激射角分辨远场分布。 能带反转光场反射和限制效应为激光物理提供了一种新颖的激光模式选择和出射光场调控机制。基于该原理构建的新型拓扑激光器各项性能均达到了可商业化应用的水平（图2）。新的光场反射和限制机制将拓扑态的利用由拓扑边缘态扩展至拓扑体态，同时该原理可以拓展到电子学、声学和声子学等领域。 该工作发表于Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-019-0584-x)，马仁敏研究员为论文通讯作者；北京大学博士后邵增凯、博士生陈华洲和王所为共同第一作者；其他作者包括北京大学博士生冒芯蕊、杨振乾、访问学生王少雷，以及日本国立材料研究所教授胡晓，学生王星翔。这项工作得到国家自然科学基金委、科技部、北京市自然科学基金、人工微结构和介观物理国家重点实验室、量子物质科学协同创新中心等的支持。

激光发射的光打到被测工件的表面，散射回来的光被透镜汇聚到光电接收器上。被测物体的位置发生变化时，光电接收器上光点的位置也会发生变化，由此检测到物体位置的变化。现已开发两种，分别成功应用于静态测量和动态测量。 主要功能和技术指标： 非接触式测量，适用于任何非镜面的粗糙表面物体的检测；测量范围可以根据用户要求选择，从10mm~200mm；测量误差小于0.5%。 传感器目前已成功应用于轮对几何参数自动测量系统、非接触式静态轨道测量小车、轨检车等。已制造100套以上。

一、成果简介： 激光平地控制技术设备除了应用于 北方旱田平整外，还可用于水田平整，能够有效地改善水田表面微地形，提高水田土地平整度。该设备可适合我国南部、东南部等有大面积水稻种植区的地区，一般用于水田(直播或者插秧)种植前的土地平整作业。 本研究成果的核心技术设备是30cm激光接收器，更适合于水田地势波动较大的情况。本研究成果包括激光发射器、激光接收器和高程控制器。由接收器负责接收由激光发射器发射的激光信号，通过光电转换将

本成果掌握了新型高温高能防护涂层原材料设计和制备、涂层结构-功能一体化设计、涂层寿命可靠预测等技术方法，突破了陶瓷涂层强韧化、涂层宏微结构控制、大尺寸薄壁异形件的尺寸稳定性和涂层质量均匀性控制等关键技术，研制的新型涂层实现了kW/cm2量级高功率密度数十秒的激光有效防护。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 针对重大装备对高能激光防护涂层材料提出的迫切需求，开展了高能激光防护涂层材料技术研究。掌握了新型高温高能防护涂层原材料设计和制备、涂层结构-功能一体化设计、涂层寿命可靠预测等技术方法，突破了陶瓷涂层强韧化、涂层宏微结构控制、大尺寸薄壁异形件的尺寸稳定性和涂层质量均匀性控制等关键技术，研制的新型涂层实现了kW/cm2量级高功率密度数十秒的激光有效防护。研究成果已成功应用于高空无人机等重要装备的高温高能防护。 图1：研制的喷涂粉体 图2：大尺寸薄壁异形件构件表面高能激光防护涂层

近年来投影显示技术获得了长足的发展，得益于高亮度光源、光学加工和超 高分辨率像源等技术的日益成熟。激光显示系统主要由激光投影机及高性能微结 构光学投影屏幕两大主要部分组成。相比于传统投影机，超短焦投影机具有很多 优势，包括了:工作距离短，可以投射更大的画面，降低了对空间的需求，亮度 损失小，由于有超短的投射距离，能够减少远距离投影所造成的光能损失，画面 表现能力更强。本成果提出一种新型的仅用一片非球面反射镜的折反射式设计方案能够有效地解决投射比较大的难题，投影镜头采用折反式系统架构，并

超专业（58年军工品质传承，独具匠心） 自主创新光学引擎，大幅提升光学效率 独创超高效率光学引擎，高效率，低功耗。 上百个精密光学核心零部件，30片蓝系石英玻璃材料镜片，首次提出并在光学系统上引入纳米级金属镀膜材料。 原装进口日式精工高性能超短焦内反镜头，70-150吋范围内可清晰聚焦，均匀度、清晰度、聚焦性行业领先。 激光光源，亮度高、寿命长（2.5万小时）、色彩纯臻。 超健康 健康产品营造健康环境 26dB 低噪音还您一个乡村夜晚般的环境 润目自然，无源护眼 激光光源自然稳定，呵护视力健康 无电磁辐射，环保自然 图像呈现二次过滤反射，实时护眼 超长寿（让使用更省心） 25000小时的超长寿命，保障整个生命周期内色彩饱和、亮度无忧，免去期间维护成本。 密封光机配合蜂巢式防尘过滤网以及防尘网更换提醒，保障投影机的长时间无障碍使用，延长投影机使用寿命，同时减少除尘维护费用。 超短焦（实现小空间 大画面） 打破投影机对距离的限制，0.233的投射比，投射100英寸只需50CM。避免了普通投影机光线刺眼、阴影干扰等问题。演讲者不再受到炫目的投射光干扰。 超高效（让使用更简单） 激光光源开启不需要预热，即开即亮，即关即灭，使用更加方便、高效。 电动调焦，70-150英寸无级变换，操作方便，遥控器远距离即可完成操作，变焦过程平稳，效果完美。 无PC演示功能，直接读取USB接口连接的存储介质上的文档来演示，支持各类图片格式、office文档格式和视屏格式。 超亮丽（还你清晰大视界） 3500流明的亮度，学生可以在明亮的环境中观看到清晰的图像。 激光光源色彩纯度高，色域范围广，理论上可达90%以上的人眼可识别色彩，实现丰富多彩的图像和画面。 超智能（让交流更精彩） 内置64位Cortex A53 CPU/4G超大内存/安卓智能系统 多屏分享功能，让课堂更生动、让商务更轻松 各种教育、商务应用无限安装，让交流更便捷 无线连接，使用更方便 超实用（端口设计丰富实用） 支持无线话筒直接接入 各类接口，满足各种场景的需求，可支持HDMI、USB、VIDEO、RS-232、RJ45、VGA等输入输出与网络控制。