【摘 要】
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光纤传能技术，即以光纤作为传输介质，利用激光传输能量的技术，具有环境污染小、耗能低、效率高等优点，因此，设计一个高效的光纤传能系统光电转换模块，有效提高作为光电转换模块中的
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光纤传能技术，即以光纤作为传输介质，利用激光传输能量的技术，具有环境污染小、耗能低、效率高等优点，因此，设计一个高效的光纤传能系统光电转换模块，有效提高作为光电转换模块中的重要组成部分—光电转换器的转换效率成为了一个日益迫切的问题。本文提出了一种对光纤传能系统光电转换模块的仿真设计方法，在考虑光纤与光电转换器的耦合时，运用光学软件Zemax对耦合效率进行计算仿真，并重点设计了作为光电转换器的多晶硅薄膜光电池，利用光电池仿真软件PC-1D就光电池效率的三个影响因素进行了具体的仿真优化设计。在对光电转换模块稳压型升压电路的分析中，运用电路仿真软件LTspice IV对光电转换模块电路进行仿真设计，得到满足系统低压供电要求的直流稳压输出。论文详细分析了影响光电池效率的三个主要因素：温度、少子扩散长度和表面复合速率，利用光电池仿真软件PC-1D软件进行光电池效率仿真分析，仿真结果表明，当光电池在单色谱850nm波段的光照下，得到了多晶硅薄膜电池仿真参数，即填充因子0.8463、光电转换效率40.13%。在对光电转换模块的耦合与稳压型升压电路的分析中，运用Zemax对耦合系统进行仿真优化后，得到最大理论耦合效率99.56%，利用LTspice IV对光电转换模块电路进行仿真分析时，光电池输出电压经过两级DC-DC升压变换后得到15V左右的稳压输出。最后提出基于多晶硅薄膜光电池的光纤传能系统的总体框图，并对光电转换模块各部件进行性能分析，这对光纤传能系统的应用具有实际的指导意义。
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