基于火花隙的非線性GaAs光電導(dǎo)開關(guān)瞬態(tài)特性研究.pdf

1、本文基于光電導(dǎo)開關(guān)(Photoconductive Semiconductor Switch:PCSS)高倍增模式產(chǎn)生高功率高重復(fù)頻率電脈沖存在的不足,提出通過降低光電導(dǎo)開關(guān)的偏置電場(chǎng)使其退出高倍增模式,最終輸出電脈沖波形不出現(xiàn)明顯的鎖定現(xiàn)象。本文主要采用兩種方法：火花隙和PCSS串聯(lián),火花隙和PCSS并聯(lián)。其中火花隙串聯(lián)電路主要通過動(dòng)態(tài)分壓法,高倍增模式下的光電導(dǎo)開關(guān)給火花隙提供一個(gè)超快高壓電脈沖,使其處于過壓放電。隨著火花隙開關(guān)的恢

2、復(fù),其電阻迅速增大,由于在實(shí)驗(yàn)中電容電壓一定,光電導(dǎo)開關(guān)偏置電場(chǎng)會(huì)由于火花隙分壓的增大而迅速低于lock-on閾值。最終光電導(dǎo)開關(guān)在320ns關(guān)斷,輸出規(guī)律振蕩的電脈沖波形,經(jīng)過分析得知產(chǎn)生振蕩的主要原因?yàn)樨?fù)載阻抗小于傳輸線阻抗。在火花隙和PCSS并聯(lián)的電路中,主要利用激光誘導(dǎo)火花隙開關(guān)擊穿放電,由于激光誘導(dǎo)火花隙存在160ns的時(shí)間延遲,所以光電導(dǎo)開關(guān)先工作于可控預(yù)擊穿的高倍增模式,160ns以后火花隙開關(guān)由于多光子電離和串級(jí)電離產(chǎn)生