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    • 2. 发明申请
    • СПОСОБ ФОКУСИРОВКИ ОСЕСИММЕТРИЧНОГО ПОТОКА ИЗЛУЧЕНИЯ, ГЕНЕРИРУЕМОГО ИСТОЧНИКОМ ВОЛНОВОЙ ПРИРОДЫ И ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
    • 用于聚焦由波型源产生的轴对称辐射流和用于实现其的光学系统的方法
    • WO2011081553A1
    • 2011-07-07
    • PCT/RU2010/000003
    • 2010-01-14
    • ЩЕТНИКОВ, Анатолий АлексеевичАШКИНАЗИЙ, Яков Михайлович
    • ЩЕТНИКОВ, Анатолий АлексеевичАШКИНАЗИЙ, Яков Михайлович
    • G02B17/06
    • G02B19/0023G02B19/0033
    • Согласно способу поток 1 излучения разбивают на ряд элементарных пучков 3. Для этого используют оптическую структуру 4, со свойством вращательной симметрии. Структуру 4 организуют посредством набора идентичных оптических элементов (ОЭ) 5 с, по крайней мере, одной отражающей поверхностью. Посредством каждого из упомянутых ОЭ 5 из потока 1 выделяют элементарный - пучок (ЭП) 3 и изменяют направление его распространения относительно потока 1. Отражающие поверхности ОЭ 5 организуют в виде поверхностей двойной кривизны, протяженных в радиальном направлении от оси 6 симметрии потока 1. Отражающие поверхности ОЭ 5 ограничивают непрерывными пространственными кривыми 8, проходящими вблизи указанной оси 6 и, посредством указанных поверхностей, формируют в каждом ЭП 3 семейство косых лучей с фокусом F за пределами оси 6 симметрии. Оптическая система включает следующие структуры и элементы. Оптическую структуру 4, со свойством вращательной симметрии. Структура 4 организована посредством набора идентичных ОЭ 5 с, по крайней мере, одной отражающей поверхностью в каждом из них. Каждый из ОЭ 5 сформирован с возможностью выделения из потока 1 излучения ЭП 3 и изменения направления распространения ЭП 3 относительно потока 1. Отражающие поверхности ОЭ 5 являются средством формирования в каждом пучке 3 семейства косых лучей с фокусом F за пределами оси 6 симметрии, в том числе и в бесконечности. Отражающие поверхности ОЭ 5 выполнены в виде поверхностей двойной кривизны, протяженных в радиальном направлении от оси 6 потока 1 излучения, и ограничены непрерывными пространственными кривыми 8, проходящими вблизи указанной оси 6. 2 н.п.
    • 本发明涉及一种包括将辐射流(1)分成一系列基本波束(3)的方法。 该方法包括使用具有旋转对称性的光学结构(4)。 结构(4)使用具有至少一个反射表面的一组相同的光学构件(5)来组织。 每个所述光学构件(5)用于从流(1)分离基本束(3)并且用于相对于流(1)修改其传播方向。 光学构件(5)的反射表面以具有双曲率并且沿着流(1)的对称轴线(6)的径向方向延伸的表面的形式布置。 光学构件(5)的反射面受到在所述轴线(6)附近延伸的连续空间曲线(8)的限制,并且所述表面用于在每个基本波束(3)中限定一组倾斜射线, 焦点F位于对称轴(6)的极限之外。 该光学系统包括以下结构和构件:具有旋转对称性的光学结构(4)。 结构(4)使用一组相同的光学构件(5)组织,每组包括至少一个反射表面。 每个光学构件(5)形成为能够将基本光束(3)与辐射流(1)分离并且相对于流动(1)修改基本光束(3)的传播方向, 。 光学构件(5)的反射表面限定了用于在每个光束(3)中形成具有焦点F的一组倾斜射线的装置,该焦点F位于超过对称轴线(6)的极限,包括无限远。 光学构件(5)的反射表面被制成具有双曲率并且从辐射流(1)的轴线(6)沿径向方向延伸的表面的形式,并且被连续的空间曲线(8 )在所述轴线(6)附近延伸。
    • 3. 发明申请
    • REFLECTING PHOTONIC CONCENTRATOR
    • 反射光子浓缩器
    • WO2006121686A3
    • 2008-08-21
    • PCT/US2006016682
    • 2006-05-02
    • STRAKA CHRISTOPHER W
    • STRAKA CHRISTOPHER W
    • F24S23/71F24S23/79F24S50/20
    • F24J2/1047F24J2/14F24J2002/1085G02B19/0019G02B19/0033G02B19/0042Y02E10/45
    • A linearly reflecting trough concentrator that receives spectral energy, preferably visible and near-infrared solar energy spectra, and linearly reflects that energy onto a smaller area on one side of the device, thereby concentrating the energy. The linearly reflecting trough concentrator has the geometry of a single slope-relief interval in a Fresnel lens, and in preferred embodiment comprises an array of heliostatic facets connected continuously to form the base of the trough, a non-imaging focal point where a photonic receiver is located, and a relief surface to connect the heliostatic array to the receiver location. When spectral energy enters the trough at an angle normal to the array's horizontal reference, the concentrator linearly reflects energy to one side of the device where an energy receiver is mounted. The concentrator comprises an array of heliostats oriented according to the negative profile of two interleaved linear Fresnel lens, where the slope of one is the relief of the other. The concentrator reflects energy above and to each side of the device. Optionally using a reflecting projector on one side of the device, energy is then doubly concentrated to the other side. The device offers higher concentration ratios with an equivalent trough depth than prior art reflective trough concentrators. The device requires less depth and offers a lower-profile than prior art reflecting concentrators with the same degree of concentration.
    • 接收光谱能量,优选可见光和近红外太阳能光谱的线性反射槽集中器,并将该能量线性地反映到装置一侧的较小区域上,从而集中能量。 线性反射槽集中器在菲涅尔透镜中具有单个斜率缓冲间隔的几何形状,并且在优选实施例中包括连续连接以形成槽底部的一组不间断的小面,非成像焦点,其中光子接收器 和一个浮雕表面,用于将日光管阵列连接到接收器位置。 当光谱能量以与阵列的水平参考线垂直的角度进入波谷时,集中器将能量线性地反射到安装能量接收器的装置的一侧。 集中器包括根据两个交错的线性菲涅耳透镜的负轮廓取向的定日镜阵列,其中一个的斜率是另一个的斜面。 集中器反射设备上方和每侧的能量。 可选地,在设备的一侧使用反射投影仪,然后将能量双重浓缩到另一侧。 该装置具有比现有技术的反射槽浓缩器更高的浓度比,具有相当的槽深度。 该装置需要较少的深度,并且具有比现有技术更低级别的反射浓缩器,具有相同的浓度。
    • 4. 发明申请
    • THREE-DIMENSIONAL SIMULTANEOUS MULTIPLE-SURFACE METHOD AND FREE-FORM ILLUMINATION-OPTICS DESIGNED THEREFROM
    • 三维同时多表面方法和自由形式的照明光学设计
    • WO2005012951A3
    • 2006-08-24
    • PCT/US2004024330
    • 2004-07-28
    • LIGHT PRESCRIPTIONS INNOVATORSBENITEZ PABLOMINANO JUAN C
    • BENITEZ PABLOMINANO JUAN C
    • G06F7/60G02B20060101G06F17/50
    • G02B19/0004G02B19/0033G02B27/0012
    • The embodiments provide methods for use in designing and/or manufacturing optical systems. Some embodiments further provide for the optical systems generated utilizing the methods for use in designing and/or manufacturing. In some embodiments, a method simultaneously generates first and second sets of span points (91, 92) defining first and second surfaces (S i , S o ), respectively, where sets of span points are interdependent. The method curve fits through the first and second sets of span points defining initial first and second spines (C i , C o ), smoothes the curve fittings such that tangent vectors are perpendicular to normal vectors (N), and defines patches (S m ) of the first and second surfaces relative to the first and second spines. Some embodiments simultaneously generate the first and second sets of span points by alternatively determining the points of the sets based on propagation of input wavefronts (W i ) and associated output wavefronts (W o ) relative to previously determined points.
    • 实施例提供了用于设计和/或制造光学系统的方法。 一些实施例进一步提供了利用用于设计和/或制造的方法产生的光学系统。 在一些实施例中,一种方法同时产生分别限定第一和第二表面(S,S,S,O)的第一和第二组跨距点(91,92),其中 一组跨度点是相互依存的。 该方法曲线通过定义初始第一和第二脊(C i,C i)的第一组和第二组跨度点进行拟合,使曲线配件平滑,使得切向量为 垂直于法向量(N),并且相对于第一和第二棘状物定义第一和第二表面的补片(S SUB M m)。 一些实施例通过基于输入波前(W SUB)和相关联的输出波前(W SUB)的传播交替地确定组的点来同时产生第一和第二组跨距点 >)相对于先前确定的点。
    • 7. 发明申请
    • CONCENTRATING SOLAR ENERGY SYSTEM
    • 浓缩太阳能系统
    • WO2010136256A3
    • 2013-02-07
    • PCT/EP2010054847
    • 2010-04-13
    • KELLY EDMUND
    • KELLY EDMUND
    • F03G6/06F24S23/30F24S23/00
    • F24J2/067F24J2/07F24J2/12F24J2/18F24J2/34F24J2/5205F24J2/523F24J2/5271F24J2002/1085G02B19/0023G02B19/0033G02B19/0042H01L31/0547Y02E10/41Y02E10/42Y02E10/46Y02E10/47Y02E10/52
    • Systems and methods for concentrating solar energy in the high earth atmosphere and transmitting the concentrated solar energy to the earth's surface. A system includes a light weight solar concentrator, supported by a light weight, rigid, buoyant, structure. The buoyant structure is suspended high in the earth's atmosphere above clouds and weather. Steerable mirrors, and/or a steerable structure, enable the concentrator to track the sun. In one embodiment, a buoyant light pipe enables the transmission of concentrated solar energy from the high altitude concentrator to the earth's surface for further use. The system provides concentrated solar energy for use at any location on the earth, such use including generation of electricity via thermal or photovoltaic means and, direct and indirect process heat. A high solar concentration ratio enables high temperature, and hence high efficiency heat engine operation. With the provision of a thermal storage unit a system can provide utility scale continuous electricity generation at any location on the planet.
    • 将太阳能集中在高地球大气中并将集中的太阳能传输到地球表面的系统和方法。 一个系统包括一个重量轻的太阳能聚光器,由轻质,刚性,浮力的结构支撑。 浮力结构悬浮在云层和天气以上的地球大气中。 可转向的镜子和/或可操纵的结构使集中器能够追踪太阳。 在一个实施例中,浮力光管能够将集中的太阳能从高空浓缩器传输到地球表面以供进一步使用。 该系统提供集中的太阳能,用于地球上的任何地点,包括通过热或光伏手段产生电力,以及直接和间接工艺热量。 高的太阳能集中比可以实现高温,从而实现高效率的发动机运转。 通过提供热存储单元,系统可以在地球上的任何位置提供公用事业规模的连续发电。
    • 8. 发明申请
    • CONCENTRATING SOLAR ENERGY SYSTEM
    • 浓缩太阳能系统
    • WO2010136256A2
    • 2010-12-02
    • PCT/EP2010/054847
    • 2010-04-13
    • KELLY, Edmund
    • KELLY, Edmund
    • F03G6/00
    • G02B19/0033F24S20/20F24S20/80F24S23/12F24S23/71F24S23/79F24S25/10F24S25/33F24S60/00F24S2023/874G02B19/0023G02B19/0042H01L31/0547Y02E10/41Y02E10/42Y02E10/46Y02E10/47Y02E10/52
    • Systems and methods for concentrating solar energy in the high earth atmosphere and transmitting the concentrated solar energy to the earth's surface. A system includes a light weight solar concentrator, supported by a light weight, rigid, buoyant, structure. The buoyant structure is suspended high in the earth's atmosphere above clouds and weather. Steerable mirrors, and/or a steerable structure, enable the concentrator to track the sun. In one embodiment, a buoyant light pipe enables the transmission of concentrated solar energy from the high altitude concentrator to the earth's surface for further use. The system provides concentrated solar energy for use at any location on the earth, such use including generation of electricity via thermal or photovoltaic means and, direct and indirect process heat. A high solar concentration ratio enables high temperature, and hence high efficiency heat engine operation. With the provision of a thermal storage unit a system can provide utility scale continuous electricity generation at any location on the planet.
    • 将太阳能集中在高地球大气中并将集中的太阳能传输到地球表面的系统和方法。 一个系统包括一个重量轻的太阳能聚光器,由轻质,刚性,浮力的结构支撑。 浮力结构悬浮在云层和天气以上的地球大气中。 可转向的镜子和/或可操纵的结构使集中器能够追踪太阳。 在一个实施例中,浮力光管能够将集中的太阳能从高空浓缩器传输到地球表面以供进一步使用。 该系统提供集中的太阳能,用于地球上的任何地点,包括通过热或光伏手段产生电力,以及直接和间接工艺热量。 高的太阳能集中比可以实现高温,从而实现高效率的发动机运转。 通过提供热存储单元,系统可以在地球上的任何位置提供公用事业规模的连续发电。
    • 10. 发明申请
    • NON-IMAGING FACET BASED OPTICS
    • 基于非成像面板的OPTICS
    • WO2008085957A2
    • 2008-07-17
    • PCT/US2008/000233
    • 2008-01-08
    • XTREME ENERGETICS INC.
    • G02B17/00F21V5/00
    • G02B5/045F24S23/10F24S23/31G02B19/0028G02B19/0033G02B19/0042G02B27/095G02B27/0977Y02E10/43
    • A high efficiency and compact optical device comprising two or more active and resonating optical facet surfaces defined by a three-dimensional representation and configured to provide a three-dimensional device. A focal region, remote from the optical surfaces and non contiguous therewith, is defined by two or more active optical resonant surfaces, at least one of which is self-resonant. The optical surfaces in general do not have a continuous second derivative and are defined by a piecewise continuous surface function providing radially directed facets. The optical device comprises a transparent dielectric body with its optical surfaces being formed on the surfaces of said transparent dielectric body. A light transducer may be located at a focal region to provide an energy conversion. A light source having a physical extension in space, such as an LED, may be located at the focal region to provide collimation. In some embodiments the active surfaces may be chosen to transform incident radiation into a predetermined shape and having a predetermined spatial power distribution.
    • 一种高效率和紧凑的光学装置,其包括由三维表示限定并且被配置为提供三维装置的两个或更多个有源和谐振的光学小面表面。 远离光学表面并且与其不相邻的聚焦区域由两个或多个有源光学谐振表面限定,其中至少一个是自谐振的。 光学表面通常不具有连续的二阶导数,并且由分段连续的表面函数限定,提供径向指向的小平面。 光学器件包括透明电介质体,其光学表面形成在所述透明电介质体的表面上。 光转换器可以位于聚焦区域以提供能量转换。 在空间中具有物理延伸的光源(例如LED)可以位于焦点区域以提供准直。 在一些实施例中,可以选择有源表面以将入射辐射转换成预定形状并具有预定的空间功率分布。