線性模式下GaAs光電導(dǎo)開關(guān)時間抖動特性研究.pdf

1、半絕緣GaAs光電導(dǎo)開關(guān)具有響應(yīng)速度快、觸發(fā)抖動小、重復(fù)頻率高及功率容量大等優(yōu)點，因此使其在在超寬帶電磁波產(chǎn)生領(lǐng)域、微波領(lǐng)域、超快光電領(lǐng)域以及軍事方面有著極其廣泛的應(yīng)用和潛力。在偏置電場低于某一閡值時，光電導(dǎo)開關(guān)工作在線性模式下，具有閉合時間短、時間抖動小、低電感等優(yōu)點。但是單個GaAs開關(guān)產(chǎn)生的電流為數(shù)千安量級，為了能夠提高開關(guān)輸出電脈沖的強度，以實現(xiàn)對高電壓、大電流的實際需求，可以同時觸發(fā)多個并聯(lián)的GaAs光電導(dǎo)開關(guān)。因此，各個開關(guān)

2、之間必須能夠?qū)崿F(xiàn)同步工作，這就要求每個開關(guān)的抖動極小，以達(dá)到精同步控制的目的。
　　提出了一種用于測試GaAs光電導(dǎo)開關(guān)時間抖動的方法。實驗采用一分兩束光纖，同時觸發(fā)兩路并聯(lián)的GaAs光電導(dǎo)開關(guān)，通過計算兩路輸出電脈沖上升沿10％處時間之差，得到單個開關(guān)的時間抖動大小。實驗中，使用波長為1064nm，脈寬分別為8ns和500ps的激光器為觸發(fā)光源。開關(guān)處于線性工作模式下，每路開關(guān)分別用一個儲能電容器，開關(guān)輸出的兩路脈沖同步精度良好

3、。當(dāng)外加偏置電壓為3000V時，得到每個光電導(dǎo)開關(guān)的時間抖動為16.2ps。當(dāng)外加偏置電壓不變時，開關(guān)的時間抖動會隨著觸發(fā)光能量的增大而減小。實驗結(jié)果表明，偏置電壓和觸發(fā)光能量均會對開關(guān)時間抖動造成影響。
　　本文基于統(tǒng)計的方法，對造成GaAs光電導(dǎo)開關(guān)時間抖動特性的原因進(jìn)行分析，結(jié)果表明，載流子輸運過程中，由于散射造成載流子運動速度的漲落，以及由于電子和空穴的產(chǎn)生和復(fù)合之間的細(xì)致平衡，還存在載流子數(shù)目n的漲落，是造成光電導(dǎo)開關(guān)時