[发明专利]一种基于复合腔结构的安全性提升的无线充电系统

权利要求书

1.一种基于复合腔结构的安全性提升的无线充电系统，其特征在于，包括系统发射端(9)、系统接收端(13)和孔阑组结构(8)；

所述系统发射端(9)包括第一回复反射器、泵浦装置、增益介质(3)、第二回复反射器和第三回复反射器，所述增益介质(3)布置在第一回复反射器和第二回复反射器之间，所述泵浦装置发出的泵浦光入射至增益介质(3)，第一回复反射器、泵浦装置、增益介质(3)和第二回复反射器构成主谐振腔，第二回复反射器和第三回复反射器具有部分反射率，第二回复反射器为主谐振腔的光束出口；

所述系统接收端(13)包括第四回复反射器和光电转换元件(12)，第三回复反射器和第四回复反射器构成自由谐振腔，第四回复反射器具有部分反射率，第四回复反射器为自由谐振腔的光束出口，光电转换元件(12)布置在自由谐振腔的光束出口处；

当第三回复反射器与第四回复反射器之间的光路连通时，主谐振腔内的光束(14)一部分在主谐振腔内反射振荡，一部分穿过第二回复反射器进入自由谐振腔；自由谐振腔内的光束(14)一部分在自由谐振腔内反射振荡，一部分穿过第三回复反射器进入主谐振腔，一部分穿过第四回复反射器进入光电转换元件(12)；当第三回复反射器与第四回复反射器之间的光路没有连通时，主谐振腔不能输出激光；

所述孔阑组结构(8)布置在第三回复反射器与第四回复反射器之间。

2.根据权利要求1所述的一种基于复合腔结构的安全性提升的无线充电系统，其特征在于，所述第二回复反射器的反射率为40％-70％。

3.根据权利要求1所述的一种基于复合腔结构的安全性提升的无线充电系统，其特征在于，所述孔阑组结构(8)包括一个或多个孔阑(7)，孔阑组结构(8)的结构参数包括孔阑(7)数量、各个孔阑(7)的半径和各个孔阑(7)的位置。

4.根据权利要求3所述的一种基于复合腔结构的安全性提升的无线充电系统，其特征在于，所述孔阑组结构(8)的结构参数是通过重复模拟实验获取的，包括以下步骤：

S1、建立带异物(15)的激光系统循环功率模型，用于模拟异物(15)侵入第三回复反射器与第四回复反射器之间的光路；

S2、令孔阑(7)数量为1，调整孔阑(7)的半径和位置，在异物(15)侵入过程中，找到使孔阑组结构(8)上的辐照值I最大的半径和位置作为孔阑(7)的半径和位置；

S3、模拟异物(15)侵入第三回复反射器与第四回复反射器之间的光路，计算侵入过程中照射到光电转换元件(12)上的激光输出功率P_out，如果在侵入过程中激光输出功率P_out出现增大过程，则执行步骤S4，否则，执行步骤S5；

S4、令孔阑(7)的数量增加1个，得到新的孔阑组结构(8)，调整孔阑组结构(8)中各个孔阑(7)的半径以及各个孔阑(7)的位置，在异物侵入过程中，找到使孔阑组结构(8)上的辐照值I最大的半径组合和位置组合作为孔阑组结构(8)中各个孔阑(7)的半径和位置，执行步骤S3；

S7、输出孔阑(7)数量、各个孔阑(7)的半径和各个孔阑(7)的位置。