光学工程论文范文篇1

【关键词】光伏发电；工业园区；项目投运后管理

在能源和环境压力日益增加的背景下，推动分布式电源发展已成为世界各国促进节能减排、应对气候变化的重要措施之一。

1分布式电源发展背景

分布式电源作为新能源的重要组成部分，以其独有的，与大电源、大电网有机统一、缺一不可，在一定程度上影响着电网未来的发展方向。

欧美发达国家以中低层的独立住宅为主发展屋顶光伏。我国光资源富集在西北和华北，其荒漠地区适宜集中式开发，主要包括：建筑屋顶和农牧区户用光伏。我国内陆城市则以高层建筑为主，发展条件不及欧美。

太阳能资源丰富，具有相当的开发和利用价值，本地多年平均太阳能总辐射为4200～5000MJ/m2，平均日照时数为1666.4～2280.9小时，多年日均水平面太阳辐射量3.67kWH/m2。它对改变地区能源结构、缓解地区用电压力、实现地区可持续发展具有重要意义。因此在内陆城市安装分布式光伏电站前景广阔。

2本地分布式光伏发展现状

作为城区内推广分布式光伏发电项目有一定局限性，因为我国内陆城市则以高层建筑为主，在公用建筑屋顶进行光伏发电项目安装需要取得其他业主的同意，面积要求大，推广具有难度，而在工业园区发展分布式光伏项目有以下几个优点

一是充分利用了取之不尽、用之不竭、无污染且免费的太阳能；

二是充分利用工业园区内企业现有厂房、办公楼等建筑物闲置瓦面或屋顶安装太阳能电池板，建独立太阳能屋顶光伏发电装置，使有限的资源得以再次利用，无需新增土地，既节约了国土资源又节省了征地费用；

三是安装分布式光伏电站实现了自发自用，余电上网销售。对工业园区所属企业，不仅节约了电费，还能享受政府补贴，同时，用不完的电还能卖给电网实现创收，对降低企业运营成本具有明显的优势

四是利用当地丰富的太阳能来发电，从一定程度上缓解了地区用电压力，且不消耗燃料，不污染环境，还能够改善供电质量，调节峰电，保证电力供给。

从本地区工业园区已建的8个分布式光伏电站来看，尽管本地区属于太阳能资源相对较差的第四类地区，但设备运行情况良好，发电效率达到80%以上，表明分布式光伏发电系统技术成熟，达到了理论设计要求，与同等发电量的火电厂相比较，8个分布式光伏电站每年可节约标准煤712.66吨；减少碳排放总量1017.55吨；减少氮氧化物排放26.65吨；减少二氧化硫排放53.52吨；减少粉尘排放48.42吨；减少灰渣排放202.89吨等，有效地改善了人类生活的自然环境。

由于8个光伏电站项目都是充分利用工业园区企业现有厂房、办公楼等建筑物闲置瓦面或屋顶安装太阳能电池板，建光伏电站，使有限的资源得以再次利用，无需新增土地，既节约了国土资源又节省了征地费用，而作为关键部件的太阳能电池使用寿命长，寿命一般可达到25年以上。可见工业园区内的光伏电站具有较高的经济性；但是目前太阳能电池、电缆等材料成本相对较高，从一定程度上延长了投资回收期。

3分布式光伏发电项目投运后管理

光伏电站投运后管理也很重要，虽然工业园区内建设，后期维护可以较为集中。分布式光伏维护主要在光伏组件的定期保养，由于分布式光伏电站暴露在露天环境中，外面没有任何保护，自然环境因素对分布式光伏电站质量会有较大影响。由此，分布式光伏电站的日常保养很必要，这直接关系到光伏电站使用寿命和发电效率。

对于设备性能来说，辐射强度和温度是影响组件效率的显著因素，带载率和工作电压是影响逆变器效率的显著因素；而对于系统效率来说，由于其具备季节性，环境温度、灰尘遮蔽是影响效率的显著因素。例如如果不注意清洁光伏板组件，有泥点污点，就容易产生热斑效应。所谓热斑效应，就是光伏板组件的串联电路上有部分被遮蔽，其发电量下降，会消耗其他部分产生的电能，成为一个负载。热斑效应会导致光伏板电池组件损坏甚至烧毁。定期对光伏电站组件进行清洗和检查，能明显提高光伏发电系统的效率

因此在光伏电站设计运维的整个生命周期中，都要对关键风险进行控制，这样才能降低度电成本，提高投资回报。

根据我国太阳能资源分布图及其太阳能辐射量五类地区划分来看，同类项目在我国适合在与内陆城市工业园区太阳能资源四类以上地区推广除四川、贵州两省外，其它地区均可大范围推广，前景广阔。

参考文献：

[1]李春华，刘维亭，姜文刚.户用独立式光伏发电系统研究[A].2011中国电工技术学会学术年会论文集[C].2011.

[2]徐亮，翟庆志，王宁.光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析[A].纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会（CSAE2009）论文集[C].2009

[3]黄维学，徐璞.聚光型光伏发电系统（CPV）的发展前景分析[A].通信电源新技术论坛2011通信电源学术研讨会论文集[C].2011.

[4]侯世英，房勇，孙韬，宋星.混合储能方案平衡独立光伏发电系统功率变化[A].重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C].2010.

[5]王景义.光伏发电系统的计算机辅助设计[A].中国太阳能学会2001年学术会议论文摘要集[C].2001.

[6]孟昭渊.独立光伏发电系统储能新方法[A].长三角清洁能源论坛论文专辑[C].2005.

[7]辛煜，王智灵，何淼，陈宗海.光伏发电系统中的直流变换器综述[A].第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C].2011

[8]黄护林，陈昊.一种新型的风力-太阳能光伏互补分布式发电[A].长三角清洁能源论坛论文专辑[C].2005.

[9]罗雪莲.中国光伏发电的发展及前景[A].贵州省电机工程学会2007年优秀论文集[C].2008

[10]孙亚宁.独立光伏发电系统最大功率点跟踪控制[A].纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会（CSAE2009）论文集[C].2009

光学工程论文范文

关键词：工程光学；像差理论；光学设计软件

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）21-0221-02

一、引言

工程光学是光电信息工程专业的必修课，主要是从光线与几何学的角度描述光的传输及其成像特征，该课程理论性偏强，教学过程中涉及到的内容多，学生在面对这些枯燥的理论知识时容易产生倦怠而失去学习动力，因此在讲授过程中如何更形象地将物理现象展现给学生，从而吸引他们的注意力就是教学中应该思索的地方。特别是像差理论，仅仅通过讲解各种像差的理论公式来介绍各种像差的特性是很难让学生真正理解的，而像差理论又是后续进行光学设计的基础。将光学设计软件Zemax引进教学，在像差理论讲解过程中，通过Zemax软件可以将像差量化地展现出来，加深学生对各种像差的理解，提高学生的学习兴趣。本文将以球差为例讲解Zemax在教学中的应用。

二、教学实践实例

球差是像差理论教学中的第一部分内容，深刻理解球差，有助于其他像差的学习和理解。球差是指轴上点发出的同心光束经过光学系统后，不再是同心光束，不同出射角的光线交于不同的位置，相对于理想像点的位置有不同位置的偏离[1]。球差影响光学系统的成像质量，因此认识球差产生的原因，并校正球差是非常必要的。为了让学生深刻理解球差产生的原因、特征和校正方法，以一单透镜为例，研究球差在Zemax中的详细表示。

在软件中建立一个厚度为8mm，焦距为60mm，入瞳直径为40mm的单透镜，玻璃材料为BK7，波长和视场使用Zemax的默认设置，焦平面位置通过在透镜后表面的厚度上设置边缘光线高度解的方式直接得到。在软件中打开Layout，可以看到透镜的二维结构和光线追迹情况，如图1所示，根据球差的定义，可以直观解释球差产生的原因，从图中也可以看出，不同孔径的球差不同，说明球差是孔径的函数。

为了进一步定量分析球差在不同孔径的大小，可打开LongitudinalAberration，即纵向像差，如图2所示，该图描述的是不同孔径的出射光线与光轴的交点偏离理想像点的距离，实际上就是球差曲线。从图中可以看出，单正透镜的球差为负，并且与孔径成非线性变化，说明透镜存在高级球差，球差的具体大小也可以得出，如边缘球差为-15.92mm。

光学系统的球差是由系统各个折射面产生的球差传递到系统的像空间后相加而得，因此系统的球差可以表示成系统每个面对球差的贡献之和，Zemax提供的Seidel系数可以直接查看每个面对总球差的贡献量，第一个面为0.070271，第二个面为2.822924，完全做到具体的量化，使学生对每个面的球差有了更深刻的认识。

单正透镜产生负球差，单负透镜产生正球差，因此将正负透镜组合起来就可能校正球差，另外使用非球面也可以校正球差[2]。图3是透镜第一面使用偶次非球面校正后的球差曲线，校正后最大球差为3×10-5mm，虽然球差并没有完全校正到零，但从图4焦平面处的光斑图可以看出，此时光斑已在Airy衍射圆内，说明校正球差后系统的分辨力已达到了衍射极限。这也说明像差并不需要完全校正，只需要达到一定分辨要求就可以了。

在像差理论讲解中，将理论与软件仿真结合起来，可以直观地介绍球差产生的原因，球差的特征，也可以通过软件定量分析球差，讨论球差的校正方法，使学生更容易理解与接受。

三、总结

将光学软件引进教学，在像差理论讲解过程中，通过Zemax软件可以清晰看到更量化的像差，改变传统教学过程中注重复杂公式和定律的推导，有效提高学生对各种像差的理解和掌握。同时将理论知识与实际运用相结合，进一步促进学生对理论知识的理解，提高学生的学习兴趣，培养学生的应用能力，有效改善教学效果。

参考文献：

光学工程论文范文

一、法学论文数据库概况（一）综合性学术论文数据库1CNKI工程CNKI工程即“中国知识基础设施工程”（ChinaNationalKnowledgeInfrastructure）的简称。CNKI工程是以实现全社会知识信息资源共享为目标的国家信息化重点工程，被国家科技部等五部委确定为“部级重点新产品重中之重”项目。CNKI工程于1995年正式立项，由清华大学光盘国家工程研究中心、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社、清华同方光盘股份有限公司、清华同方教育技术研究院等单位承担该工程的实施。主要从事中国期刊、报纸、博硕士论文、重要会议文件等论文的部级大规模全文文献资源的数字化、网络化建设，面向全社会服务。CNKI包含的数据库有：（1）《中国期刊全文》数据库。。中国期刊全文数据库是CNKI的重要组成部分，也是其最早的产品，分光盘版、网络版两种形式，是目前世界上最大的连续动态更新的中文期刊全文数据库。毫不夸张地说，无论从公司的背景、实力，还是从所搜集的资源的规模、范围以及数据库的规范性、科学性的角度看，中国期刊网是国内众多法学论文电子出版物中的“国家队”、“航空母舰”，被誉为“部级重点新产品重中之重项目”，是中国最权威的、同时包含自然科学和社会科学领域期刊的唯一全文数据库。全文数据库收录了自1994年以来全国公开出版发行的核心期刊与专业特色期刊5300种，累积全文文献800万篇，题录1500余万条，分为理工、农业、医药卫生、文史哲、经济政治、法律、教育、社会科学综合、电子技术与信息科学等九大专辑，126个专题数据库，网上数据每日更新。（2）《中国重要报纸全文》数据库。全文收录了自2000年6月以来中央级及地方级以上重要报纸500多种，每年精选80万篇文献，累计文献量220多万篇，包括政治、军事、法律、经济等六大专辑，36个专题数据库。网上数据每日更新，光盘每月更新。（3）《中国优秀博硕士学位论文全文》数据库。（在后面介绍）（4）《中国重要学术会议论文》数据库。是国内唯一的学术会议文献全文数据库，收录自1998年起我国各级政府职能部门、高等院校、科研院所、学术机构等单位的会议论文集。现已收录1000本论文集、近10万篇论文及相关资料，每年增加1500本论文集、约10万篇论文及相关资料。内容覆盖理工、农业、医药卫生、文史哲、经济政治、法律、教育与社会科学综合等各方面，已经上网文章60000篇，2009年9月份累计文献量可达10万篇。网上数据每日更新，光盘数据每季度更新。2人大《复印报刊资料》数据库（光盘形式）[12]该数据库是《复印报刊资料》的电子版，由人大书报资料中心与北京博利群电子信息有限责任公司联合开发制作。中国人民大学书报资料中心成立于1965年，是国内最早从事搜集、整理、存储社会科学和人文科学信息资料的学术机构。其包含的有关法学内容的综合性或专题性数据库主要有以下四种：（1）《复印报刊资料全文》数据库。精选全国公开出版的3500余种报刊上发表的社会科学、人文科学论文全文，该光盘收录自95年至今100多个专题全文复印资料，分为五大类，法律与马列、政治、哲学、社科总论分为一类。法律类又细分为法理学和法史学、宪法学和行政法学、民商法学、经济法学和劳动法学、刑事法学、诉讼法学和司法制度以及国际法学等七个部分。2009年，《复印报刊资料》全部102个专题转载的全文总量为21847篇，涉及的报刊数量为3292种，其中全文转载的报刊数量为2588种。其中，法律类7个专题转载的全文总量为1003篇，涉及报刊数量为1235种，其中全文转载的报刊数量为213种[13]。数据每季度更新。