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海上风电筒型基础在水平力和力矩耦合作用下的变形模式研究
1
作者 刘智敏 陈广思 +2 位作者 王晓磊 李成凤 刘润 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期697-704,共8页
开展系列筒型基础离心机试验,通过在不同高度对筒型基础施加水平荷载,研究地基的变形发展过程和筒型基础的抗力变化规律,进而结合Abaqus有限元分析,揭示筒型基础在水平力和力矩耦合作用下,转动中心位置的变化规律及运动模式由平动过渡... 开展系列筒型基础离心机试验,通过在不同高度对筒型基础施加水平荷载,研究地基的变形发展过程和筒型基础的抗力变化规律,进而结合Abaqus有限元分析,揭示筒型基础在水平力和力矩耦合作用下,转动中心位置的变化规律及运动模式由平动过渡到转动的过程,提出通过转动中心位置变化确定筒型基础地基变形发展过程的方法,并解释筒型基础在水平力与力矩耦合作用下出现承载力包络线向外扩张的原因。 展开更多
关键词 海上风电 复合变形 离心模型试验 筒型基础 转动中心
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陆上风电咬合桩筒型基础筒裙协同承载能力研究
2
作者 王海军 许溁 +3 位作者 邓明基 郭耀华 刘昱辉 高建辉 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期539-547,共9页
基于某工程实例,在咬合桩筒型基础试验样机现场附近场地开展三桩咬合桩现场试桩试验,探究咬合桩在水平向荷载作用下的实际协同承载特性;同时,采用有限元方法,对咬合桩筒裙在咬合面弱化及完全失效情况下的基础承载能力进行了研究。结果表... 基于某工程实例,在咬合桩筒型基础试验样机现场附近场地开展三桩咬合桩现场试桩试验,探究咬合桩在水平向荷载作用下的实际协同承载特性;同时,采用有限元方法,对咬合桩筒裙在咬合面弱化及完全失效情况下的基础承载能力进行了研究。结果表明:在现场试桩试验中,咬合桩在破坏荷载的作用下,桩身仍保持较好的完整性,能整体协同运动,且至少具有4.2倍的安全系数;在保证筒裙为连续整体的前提下,咬合面的弱化对基础承载力及受力变形等方面影响较小;筒裙咬合面的失效则使得筒裙无法很好地协同承载,最终导致基础承载力显著下降。 展开更多
关键词 陆上风电 咬合桩筒型基础 协同承载能力 现场试验 有限元模拟
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海上风电桩-桶复合基础吸力安装特性研究
3
作者 马文冠 邱旭 +3 位作者 刘鑫 张波 李会 赵昊 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期522-528,共7页
桩-桶复合基础沉放特性不同于打入式单桩基础,需准确评估安装过程中需要的吸力。基于模型试验与理论分析方法,研究吸力式桩-桶复合基础黏土中的沉放特性及需要吸力计算方法。结果表明:吸力式桩-桶复合基础可通过两步式安装方式沉放就位... 桩-桶复合基础沉放特性不同于打入式单桩基础,需准确评估安装过程中需要的吸力。基于模型试验与理论分析方法,研究吸力式桩-桶复合基础黏土中的沉放特性及需要吸力计算方法。结果表明:吸力式桩-桶复合基础可通过两步式安装方式沉放就位,相比较于打入桩可节约打桩成本;增加桶型基础分舱数量可有效实现对基础姿态矫正和下沉过程精细化控制;基于Su和CPT需吸力计算方法适用于评估基础下沉过程种需吸力预测,但吸力桩沉放会受到在位桶型基础影响,增加了沉放的需要吸力。 展开更多
关键词 海上风电 桩-桶复合基础 需要吸力 姿态控制 分步式安装 分舱
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海上风电筒型基础入土沉放风险分析
4
作者 文峰 刘润 +1 位作者 孟祥传 侯鸽 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期115-124,共10页
将基于核极限学习机的响应面法应用于筒型基础的入土沉放风险评估,以海域1(安装成功)和海域2(安装失败)某风电场6.45 MW筒型基础为研究对象,采用蒙特卡洛抽样法随机生成地勘静力触探(CPT)中的锥尖阻力(qc),并用基于CPT推荐值、最大值的... 将基于核极限学习机的响应面法应用于筒型基础的入土沉放风险评估,以海域1(安装成功)和海域2(安装失败)某风电场6.45 MW筒型基础为研究对象,采用蒙特卡洛抽样法随机生成地勘静力触探(CPT)中的锥尖阻力(qc),并用基于CPT推荐值、最大值的方法预测沉放需要压差,以水泵和水压可提供的最大压差为风险控制标准,得到两个机位入土沉放失效概率,评估两个机位的入土沉放风险。结果表明:土体的空间变异性越大,筒型基础入土沉放风险越大。当土体变异系数CV≤0.3,使用CPT推荐值计算各深度的失效概率均小于10-4时,风险较低,可用于指导施工。 展开更多
关键词 海上风电 筒型基础 沉放阻力 风险分析
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砂土中桩靴插桩对临近筒型基础的影响研究 被引量：1
5
作者 乐丛欢 胡灏 +3 位作者 王昕 任建宇 张浦阳 丁红岩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期95-101,共7页
通过物理模型试验和有限元法研究砂土中风电安装船桩靴插桩对临近筒型基础的影响。首先通过物理模型试验,验证有限元模型的合理性,初步确定桩靴在砂土中贯入的影响范围大致在2.5倍桩靴直径。基于有限元CEL方法进一步研究桩靴和筒型基础... 通过物理模型试验和有限元法研究砂土中风电安装船桩靴插桩对临近筒型基础的影响。首先通过物理模型试验,验证有限元模型的合理性,初步确定桩靴在砂土中贯入的影响范围大致在2.5倍桩靴直径。基于有限元CEL方法进一步研究桩靴和筒型基础的净距与桩靴直径之比(S/D)对筒型基础在位稳定性的影响。结果表明:筒型基础的倾斜率、最大竖向位移以及筒壁应力随着S/D的增大而逐渐减小,插桩过程中,靠近桩靴一侧的筒裙和分舱板应力远大于远离桩靴一侧的筒型基础应力,且筒顶的土压力远小于筒底土压力。 展开更多
关键词 海上风电 自升式安装船 数值模拟 插桩 筒型基础
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海上风电三筒导管架基础的湿拖耦合动力响应研究 被引量：1
6
作者 张浦阳 梁迪生 齐喜玲 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期92-103,共12页
[目的]为提高海上风电多筒导管架基础的湿拖运输安全性,需探究其湿拖运输过程的稳性和动态响应问题。[方法]基于海工分析软件MOSES构建水动力模型,对湿拖运输过程分别进行频域和时域分析,并定量分析波浪载荷、拖航方式等参数对三筒导管... [目的]为提高海上风电多筒导管架基础的湿拖运输安全性,需探究其湿拖运输过程的稳性和动态响应问题。[方法]基于海工分析软件MOSES构建水动力模型,对湿拖运输过程分别进行频域和时域分析,并定量分析波浪载荷、拖航方式等参数对三筒导管架基础拖航特性的影响。[结果]计算结果表明,三筒导管架具有良好的湿拖稳性,在吃水深度8~10 m范围内的正浮态均可满足完整稳性校核;三筒导管架基础的拖缆力、纵摇角、垂荡加速度、筒气压的幅值与波高呈正比关系,与吃水深度呈线性变化关系但影响较小;拖缆力和筒气压的幅值与波浪周期无明显关系,但波浪周期将影响该基础的纵摇和垂荡响应幅值;拖缆力与航速的平方近似呈正比关系;顺浪条件下三筒导管架基础的纵摇运动比逆浪条件更为剧烈。[结论]研究成果对于提高多筒导管架基础的湿拖运输安全性具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 海上风电 三筒导管架基础 水动力模型 湿拖稳性 MOSES软件
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海上风电五连筒导管架基础及筒顶节点受力分析
7
作者 练继建 许淑云 +2 位作者 王海军 郭耀华 黎慧珊 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期564-573,共10页
以广东某深远海域大容量风电机组五连筒导管架基础为研究对象,采用有限元软件对五连筒基础在倾斜率、极限承载力和屈曲特性等方面开展深入研究,并对筒顶处导管架与基础连接节点进行多参数敏感性分析,从而得到受力及承载最优的结构体型... 以广东某深远海域大容量风电机组五连筒导管架基础为研究对象,采用有限元软件对五连筒基础在倾斜率、极限承载力和屈曲特性等方面开展深入研究,并对筒顶处导管架与基础连接节点进行多参数敏感性分析,从而得到受力及承载最优的结构体型。研究结果表明:满足相同容量机组荷载运行要求的前提下,五连筒基础与单筒基础结构相比,前者在倾斜率、承载力及抗屈曲特性上优势明显;随着筒顶节点的外移,筒型基础边筒竖向变形逐渐增大,中筒则相反;当筒顶节点靠近中筒时,主要由中筒受力,应力最大部位主要集中在边筒和中筒筒裙底部连接处;当筒顶节点向外偏移时,受力部位由中筒转移到边筒,且应力最大部位转移到沿加载方向的边筒筒裙顶部;基础的极限承载力均随导管架根部开度增加呈线性趋势增长,在水平及弯矩荷载分别作用下,旋转中心附近的被动土压力受筒顶节点位置影响较大,筒顶节点越往外偏移,被动土压力越小;旋转中心以下的主动土压力受筒顶节点位置影响同样较大,筒顶节点越往外偏移,主动土压力越大。 展开更多
关键词 海上风电 应力分析 承载力 五连筒基础 筒顶节点
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海上风电单柱复合筒型基础承载特性
8
作者 张浦阳 张一博 +2 位作者 校建东 乐丛欢 丁红岩 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1484-1490,共7页
文章针对一种新型海上风机基础型式的单柱复合筒型基础的承载特性,在砂土中进行了小比尺物理模型试验。试验中采用了位移控制的水平单调加载方式,选择加载速度与压载为变量,得到水平承载力荷载位移曲线。试验结果表明,基础极限承载力与... 文章针对一种新型海上风机基础型式的单柱复合筒型基础的承载特性,在砂土中进行了小比尺物理模型试验。试验中采用了位移控制的水平单调加载方式,选择加载速度与压载为变量,得到水平承载力荷载位移曲线。试验结果表明,基础极限承载力与加载速度和压载质量均呈正相关。得出了基础在加载过程中不同舱内孔隙水压力的变化规律。 展开更多
关键词 海上风电 单柱复合筒 孔隙水压力 承载力 压载
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复合加载下海上风电四筒基础地基承载力特性研究
9
作者 曹政 李智 +3 位作者 江琦 董霄峰 王海军 练继建 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期210-217,共8页
以福建某海上风电场四筒导管架基础为研究对象,通过数值模拟方法建立四筒基础-地基整体模型,研究四筒基础在V-H(竖向-水平荷载)、V-M(竖向-弯矩荷载)、H-M(水平-弯矩荷载)和V-H-M(竖向-水平-弯矩荷载)作用下的地基失效模式。结果表明:在... 以福建某海上风电场四筒导管架基础为研究对象,通过数值模拟方法建立四筒基础-地基整体模型,研究四筒基础在V-H(竖向-水平荷载)、V-M(竖向-弯矩荷载)、H-M(水平-弯矩荷载)和V-H-M(竖向-水平-弯矩荷载)作用下的地基失效模式。结果表明:在V-H和H-M加载模式下,四筒基础竖向极限承载力和弯矩极限承载力均随着水平力的增大而减小,且弯矩极限承载力与水平力之间呈现出线性减小的趋势;在V-M加载模式下,随着竖向荷载的不断增大,四筒基础主要运动形式从转动转换为平动;V-H-M加载模式下的承载力包络线随着竖向荷载的增大向外扩张,且竖向荷载的作用明显提高了地基水平和弯矩极限承载力。 展开更多
关键词 海上风电 四筒基础 复合加载 地基承载力 破坏包络面
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砂土中筒型基础临界吸力计算方法研究
10
作者 郭炳川 孟祥传 +3 位作者 杨林林 李红涛 梁超 刘润 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期599-606,共8页
开展砂土中筒型基础吸力沉贯的系列模型试验,测试筒型基础下沉过程中吸力的发挥过程,并通过反分析得出筒内外土体渗透系数比的变化规律。结果表明:当筒内土体出现管涌现象时,筒内负压会瞬间降低;随着沉贯深度的增加,临界吸力值也逐渐增... 开展砂土中筒型基础吸力沉贯的系列模型试验,测试筒型基础下沉过程中吸力的发挥过程,并通过反分析得出筒内外土体渗透系数比的变化规律。结果表明:当筒内土体出现管涌现象时,筒内负压会瞬间降低;随着沉贯深度的增加,临界吸力值也逐渐增大;此外,筒内外土体的渗透系数比呈指数函数型增长;假设在沉贯过程中土体的渗透系数不变,则临界吸力的预测结果均小于实测值。根据试验结果改进砂土中筒型基础沉贯过程临界吸力的计算公式,并进行工程案例验证。 展开更多
关键词 海上风电 筒型基础 吸力沉贯 临界吸力 渗流减阻
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海上风电场吸力筒基础沉贯特性研究 被引量：2
11
作者 王卫 刘俊峰 +3 位作者 李亚静 倪道俊 滕华灯 黄绍幸 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期655-661,共7页
吸力筒沉贯特性是影响其工程应用的重要因素。基于海上风电场吸力筒导管架基础筒体下沉过程的实测数据,研究真实海床地基条件下吸力筒沉贯阻力的CPT计算方法的可行性以及DNV规范推荐的土体沉贯阻力的经验系数的适用性,分析黏土层和砂土... 吸力筒沉贯特性是影响其工程应用的重要因素。基于海上风电场吸力筒导管架基础筒体下沉过程的实测数据,研究真实海床地基条件下吸力筒沉贯阻力的CPT计算方法的可行性以及DNV规范推荐的土体沉贯阻力的经验系数的适用性,分析黏土层和砂土层中沉贯阻力的组成和负压下沉过程中的筒内土塞机制。研究结果表明:CPT计算方法能够较精确地计算吸力筒沉贯阻力,DNV规范推荐的经验系数高估了海床地基中淤泥质土、粉质黏土层的黏土经验系数k_(f)(z)以及砂砾、中砂、粗砂层等砂土经验系数k_(p)(z);负压下沉过程中,筒内土塞体积的发展规律与海床土层分布及土体物理力学性质密切相关。 展开更多
关键词 海上风电 吸力筒基础 沉贯特性 土塞
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海上风电单柱复合筒型基础拖航浮运特性分析
12
作者 黄绍幸 许新鑫 +2 位作者 校建东 张浦阳 高扬 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期251-257,共7页
为保证单柱复合筒型基础拖航安全性,针对实际工程中单柱复合筒型基础制作比尺模型,采用模型试验的方法,对单柱复合筒型基础浮运特性展开研究,分析不同拖航方式对结构的拖航特性的影响,旨在为实际工程提供指导性建议。研究结果表明:在实... 为保证单柱复合筒型基础拖航安全性,针对实际工程中单柱复合筒型基础制作比尺模型,采用模型试验的方法,对单柱复合筒型基础浮运特性展开研究,分析不同拖航方式对结构的拖航特性的影响,旨在为实际工程提供指导性建议。研究结果表明:在实际拖航中,要合理的选择拖揽点的位置和吃水深度,避免结构出现艏倾现象,在保证安全拖航的前提下可适当增吃水深度增加结构的拖航稳性。 展开更多
关键词 海上风电 单柱复合筒型基础 拖航 模型试验 浮运特性 敏感性分析
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排水方式及加载条件对三筒型基础水平承载的影响
13
作者 陈力 赵宝祥 +3 位作者 刘贤玉 王文龙 尹彦坤 张浦阳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期265-271,共7页
以三筒型基础为研究对象,分析吸力筒筒高、加载角度、加载速度以及排水条件对其承载性能的影响。研究表明,在其他3种影响因素不变的情况下,随着筒裙高度的增大,三筒基础的水平承载力提高;不排水条件下,加载速度明显影响筒型基础水平承... 以三筒型基础为研究对象,分析吸力筒筒高、加载角度、加载速度以及排水条件对其承载性能的影响。研究表明,在其他3种影响因素不变的情况下,随着筒裙高度的增大,三筒基础的水平承载力提高;不排水条件下,加载速度明显影响筒型基础水平承载力和筒内孔隙水压力,排水条件下加载速度对筒型基础的水平承载力影响有限;加载角度不同,筒型基础的水平承载力最大增加1倍;不排水条件较排水条件可致使水平极限承载力最大增幅达149%。因此,实际工程中,沉放三筒型基础后,宜关闭筒顶阀门,有助于筒型基础保持较好的水平承载能力。 展开更多
关键词 海上风电 海洋平台 筒型基础 模型实验 承载力 排水方式
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吸力桶基础安装调平控制系统在长乐海上风电项目中的应用
14
作者 张继彪 夏月 《中国港湾建设》 2024年第1期33-38,共6页
吸力桶式基础是一种非打入性浅基础,其直径大、高度小,通常采用吸力下沉,相较于传统单桩更适合深远海域。吸力桶式基础施工对系统稳定性和上部结构水平度要求严格,下沉工艺复杂,有必要进一步研究其下沉过程中的控制方法和调平策略。依... 吸力桶式基础是一种非打入性浅基础,其直径大、高度小,通常采用吸力下沉,相较于传统单桩更适合深远海域。吸力桶式基础施工对系统稳定性和上部结构水平度要求严格,下沉工艺复杂,有必要进一步研究其下沉过程中的控制方法和调平策略。依托长乐外海海域三桶吸力桶式基础安装施工项目,利用变频器PID控制原理,对吸力下沉时的姿态控制流程、控制工艺及控制算法等进行了分析和研究,并基于自动和手动调平控制流程,结合桶体贯入深度及压差极限要求,设计了整体控制系统与现场施工方法,确保施工的安全性与精准控制。 展开更多
关键词 吸力桶基础 变频器 PID控制 海上风电
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桩桶复合结构在海上风电工程的应用与创新
15
作者 刘蜜 《水道港口》 2024年第3期434-440,共7页
桩桶复合基础是一种新型的单桩基础与桶体基础相结合的海上风电基础结构,结合项目对其施工工艺与质量控制进行了研究和应用。单桩基础采用稳桩工艺进行施打,桶型基础结构先通过船吊套装在打设完毕的单桩基础上,通过自重下沉和抽负压下... 桩桶复合基础是一种新型的单桩基础与桶体基础相结合的海上风电基础结构,结合项目对其施工工艺与质量控制进行了研究和应用。单桩基础采用稳桩工艺进行施打,桶型基础结构先通过船吊套装在打设完毕的单桩基础上,通过自重下沉和抽负压下沉到位,采用水下灌浆工艺将单桩基础与桶型基础连接成整体。施工质量的关键是桶体基础安装的方位角和偏斜度控制、桶型基础与单桩基础之间灌浆部位的淤泥清除、桩桶间隙灌浆区的顶封板设计和安装。该施工技术和质量控制方法在浙江台州1号海上风电项目得到了成功应用,其具有施工成本低、效率高的特点。 展开更多
关键词 海上风电基础 桩桶复合基础 施工工艺 质量控制
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对激光光束质量一些问题的认识 被引量：35
16
作者 吕百达 康小平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期47-51,共5页
从对激光光束质量研究进展开始,讨论了在傍轴和非傍轴范畴内激光光束质量的一些问题,主要是非傍轴光束的光束质量评价。光束传输的非傍轴矢量二阶矩理论可用于计算多种非傍轴光束的M2因子,但对M2因子的物理解释却有困难。例如,在非傍轴... 从对激光光束质量研究进展开始,讨论了在傍轴和非傍轴范畴内激光光束质量的一些问题,主要是非傍轴光束的光束质量评价。光束传输的非傍轴矢量二阶矩理论可用于计算多种非傍轴光束的M2因子,但对M2因子的物理解释却有困难。例如,在非傍轴范畴,M2因子依赖于束腰宽度与波长之比,并可小于1。但远场发散角之值可趋于90,°这将导致很大的M2因子值。另一方面,若将公式中的光强用时间平均坡印廷矢量z分量代替,桶中功率(PIB),或等价地,!参数可推广用于评价非傍轴光束的远场光束质量。PIB表征了光束功率的可聚焦能力,是一种简明、直观评价不同激光光束的方法。然而,在!参数的公式中的束宽是按功率含量百分比定义的,因此双曲线传输规律不再严格成立。 展开更多
关键词 光束质量 M^2因子 桶中功率 β参数 傍轴和非傍轴光柬
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非稳腔的远场光强分布和光束质量 被引量：13
17
作者 罗时荣 吕百达 黄鹭 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期281-284,共4页
在对远场光强分布分析的基础上，对非稳腔的光束质量作了详细研究。证明了当遮拦比ε→１ 时，其远场光强是零阶贝塞尔光束分布。对数值计算结果的物理分析表明：用“桶中功率”曲线是评价非稳腔远场光束质量适用的方法。同时，也指出... 在对远场光强分布分析的基础上，对非稳腔的光束质量作了详细研究。证明了当遮拦比ε→１ 时，其远场光强是零阶贝塞尔光束分布。对数值计算结果的物理分析表明：用“桶中功率”曲线是评价非稳腔远场光束质量适用的方法。同时，也指出了这种方法的不足之处。 展开更多
关键词 非稳腔 光束质量 桶中功率 光束参数乘积
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像散透镜对超高斯光束的变换特性 被引量：6
18
作者 季小玲 吕百达 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期9-11,28,共4页
利用广义惠更斯 菲涅耳衍射积分 ,并考虑像散的影响 ,对超高斯光束通过像散透镜后的传输特性作了数值计算和讨论 ,得出一些新的结论。以桶中功率为参数分析了像散超高斯光束的光束质量 。
关键词 超高斯光束 像散 变换特性 桶中功率 透镜
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像散透镜对高斯光束的变换特性 被引量：9
19
作者 季小玲 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期397-400,共4页
基于广义惠更斯－菲涅尔衍射积分，并考虑了像散的影响，对高斯光束通过像散透镜后的传输特性作了解析研究，以光束传输因子和桶中功率为参数分析了像散高斯光束的光束质量，并以数值计算例加以说明。
关键词 像散 变换特性 透镜 高斯光束 衍射
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光纤激光阵列占空比对相干合成效果影响分析 被引量：2
20
作者 黄智蒙 唐选 +4 位作者 李晓峰 张大勇 王小军 李剑峰 刘仓理 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期946-950,共5页
根据弗琅和费衍射理论,建立了19路、37路和91路光纤激光相干合成模型,仿真模拟了不同占空比情况下,大阵列合成光束在远场的强度分布和光束质量,分析了占空比排布与合成路数对远场光束质量的影响。仿真结果表明,随着光纤阵列占空比的下降... 根据弗琅和费衍射理论,建立了19路、37路和91路光纤激光相干合成模型,仿真模拟了不同占空比情况下,大阵列合成光束在远场的强度分布和光束质量,分析了占空比排布与合成路数对远场光束质量的影响。仿真结果表明,随着光纤阵列占空比的下降,远场艾里斑内的光强逐渐减小,合成效果变差;反之,远场艾里斑内的光强逐渐增大,合成光束远场能量集中度增强,光束质量变好。因此,提高相干合成的效果,必须提高光束阵列的占空比。 展开更多
关键词 光束质量 相干合成 光纤激光 占空比 远场能量集中度
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