激光二極管觸發(fā)的光導開關導通特性研究.pdf

1、光導開關是一種新型的全固態(tài)開關器件，光導半導體被激光脈沖激勵從而實現(xiàn)阻抗轉(zhuǎn)換，它具有抖動小、響應速度快、重復頻率高、光電隔離、結(jié)構緊湊、容易集成等諸多優(yōu)點，使之在脈沖功率技術、太赫茲技術和超高速電子學等領域具有廣泛的應用前景。本文對基于激光二極管觸發(fā)的GaAs光導開關的導通特性進行研究并針對在低光能、低偏置電壓觸發(fā)條件下的光導開關導通過程進行了理論分析，提出了GaAs光導開關的類線性模型，為非線性模式的實驗研究提供一定的參考。
　

2、　本文首先對GaAs光導開關的一些材料特性以及工作特性進行介紹，并分析了當光導開關工作于大偏置電壓下時其內(nèi)部載流子的變化過程。在此基礎上，對激光二極管觸發(fā)的光導開關導通特性進行研究，結(jié)合已有的理論模型和導通特性，通過理論分析對理論模型進行一定的修正，修正過的模型可以對實驗現(xiàn)象進行很好的解釋。實驗結(jié)果表明，偏置電壓和導通電流越大，開關轉(zhuǎn)換效率越高，并且最佳觸發(fā)位置位于光導開關的陰極。除此之外，介紹了當采用傳輸線為儲能元件時，由于傳輸線容量

3、的限制導致非線性模式下的光導開關很難觀察到鎖定效應，但是傳輸線的傳輸特性可以使不可關斷的非線性導通的光導開關變得可關斷。對低偏置電壓、低觸發(fā)光能觸發(fā)條件下的光導開關進行研究，首次提出了類線性模型，并設計實驗證明了該理論模型的準確性。分析了類線性輸出對非線性輸出特性的影響，實驗結(jié)果表明非線性模式下的類線性輸出是影響開關導通延遲和抖動的主要原因。結(jié)合理論分析，提出了縮短導通延遲、降低開關抖動的可行觸發(fā)方案。進一步，結(jié)合類線性理論模型和實驗結(jié)