为了研究激光光强均匀度对GaAs电池转换效率的影响, 基于单结GaAs电池的工作原理, 利用等效电路对其在受到不同光强激光照射时的光电转换效率进行分析, 并通过实验测量不同光强均匀度情况下GaAs串联电池组的光电转换效率。结果表明, 光强均匀度对GaAs电池组的光电转换效率有很大影响。在极限条件下, 由光强不匀均性引起的热斑效应还会造成电池片的损毁。

为了使线阵半导体激光器光束能更好应用于激光远程无线电力传输, 设计了基于光楔-曲面镜-棱镜组的线阵半导体激光束整形系统, 采用数值计算方法, 取得了系统中各元件的参量及理论整形效果。在此基础上加工出实物元件, 搭建整形系统。实验中测得整形后的激光光斑尺寸为9.9cm×9.6cm, 能量均匀度为68.9%, 系统能量传输效率为71.3%, 光束质量可满足接收端的光电池对激光空间均匀性的要求。最后分析了仿真系统与实验系统间产生差异的原因。结果表明, 该系统可同时实现激光束阵列快轴和慢轴方向的扩束与准直, 并能够调节输出光斑的形状及光强均匀度, 且采用光学元件数量较少。光电池组件是激光无线电力传输过程的关键元件, 该设计对激光转换效率的研究有较重要的实用价值。

为了研究投射式电容触摸屏电极图形对灵敏度的影响, 实现从电极图形的设计上改进触摸屏的灵敏度, 采用有限元分析理论, 先对一些常见的电极图形进行仿真分析, 并在此基础上新设计几种类型的触摸屏电极, 通过对不同电极图形触摸屏的仿真, 验证了电极图形与灵敏度关系。实验结果表明: “十字”、“米字”、“雪花”电极分别比菱形电极的灵敏度增加了1.122%、4.149%、5.779%, 改进后效果最好的“新雪花”电极的灵敏度比菱形电极增加了12.481%, 且高灵敏度区域面积大大增加。研究得出的电极图形和触摸屏灵敏度之间的相互关系对高灵敏度触摸屏的设计具有重要的应用价值。