摘要：衍射光学元件已广泛应用于光学传感、光通信、计算成像、激光光束整形、生物医学、光学数据存储等领域。首先,总结归纳了基于标量衍射理论衍射光学元件在各个阶段的发展脉络,衍射光学元件的发展可分为菲涅耳波带片、全息图及相息图、二元光学元件及衍射光学元件四个阶段,针对各阶段衍射元件分别分析其设计原理、结构特点、加工难度、衍射效率及在现实中应用可能性。其次,对基于矢量衍射理论衍射光学元件进行概述。最后,对当前衍射光学元件在传统和新型成像系统及非成像系统中的应用进行总结,整理出当前衍射光学元件发展中存在问题并根据对应问题给出未来发展趋势的预测,能够对今后衍射光学元件的研究有一定指导意义。

摘要：针对水平偏移与电池充电时输出功率可控性较弱的问题,提出一种可重构无线充电系统WCS(wireless charging system)。通过合理地切换传能通道,实现互感与负载较宽范围变化时恒流/恒压充电和全桥逆变器软开关ZVS(zero voltage switching)状态。首先,分析系统电路拓扑,推导系统参数与充电电流/电压、ZVS状态之间关系式,据此阐释系统重构与功率可控的合理性;其次,构造交叠线圈式磁耦合机构MCSC(magnetic coupler with sandwich coils),分析其水平偏移性能,为系统高偏移容忍度的设计提供依据;第三,分析WCS的工作流程,设计的闭环控制器实现了较宽偏移与负载波动时恒流/恒压充电、ZVS状态;最后,搭建旋翼无人机用WCS,实验结果表明,最大输出功率为126 W且系统效率大于85%时,水平偏移范围为直径340 mm的圆形区域。