激光二極管觸發(fā)GaAs光電導(dǎo)開關(guān)研究.pdf

1、冷論X于弘y∥辱y，j；簿釜：分類號UDC密級學(xué)號1008090096移拐參Z歹土事碩士學(xué)位論文摘要論文題目：激光二極管觸發(fā)GaAs光電導(dǎo)開關(guān)研究學(xué)科專業(yè)：物理電子學(xué)研究生：符張龍指導(dǎo)教師：施衛(wèi)教授簽名：益速魚簽名：雩L摘要砷化鎵光電導(dǎo)開關(guān)(GaAsPhotoconductiveSemiconductorSwitchGaAsPCSS)因具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快、低晃動、高耐壓、強(qiáng)通流等優(yōu)點(diǎn)而備受矚目。然而，隨著應(yīng)用需求的發(fā)展逐漸對開關(guān)提

2、出了全固態(tài)、緊湊、廉價的要求。這就需要我們使用激光二極管(LaserDiodeLD)等小型光源替代大型激光器作為觸發(fā)光源觸發(fā)GaAsPCSS工作。本文基于緊湊型GaAsPCSS發(fā)展需求，搭建了脈沖LD系統(tǒng)及CM(CurrentMonitor)與Auston兩種測試電路進(jìn)行相關(guān)研究。脈沖LD中心光譜907nm，單脈沖光能量與輸入電壓成正比，光脈沖時域光譜上升沿71ns，脈寬257ns，光能量16Ⅳ。使用脈沖LD觸發(fā)GaAsPCSS實(shí)驗(yàn)：C

3、M測試電路，偏壓9kV時，得到峰值電流700A、脈寬120ns的強(qiáng)流脈沖；Auston測試電路，偏壓9kV時，傳輸線儲能與05nF電容儲能分別得到15ns、50A與7ns、100A功率窄脈沖。為了充分利用LD產(chǎn)生的弱光觸發(fā)GaAsPCSS進(jìn)入非線性工作模式，我們使用Auston測試電路對光電閾值進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過絕緣封裝的開關(guān)，線光斑垂直電極較線光斑平行電極更易觸發(fā)開關(guān)非線性工作，光斑照射陰極較光斑照射間隙中央或陽極更易觸發(fā)

4、開關(guān)非線性工作；未封裝的開關(guān)較封裝的開關(guān)更易觸發(fā)開關(guān)非線性工作并伴隨著閃絡(luò)；相同光斑及光能照射開關(guān)，nL越大開關(guān)電場閾值越小。測試中還發(fā)現(xiàn)輸出電脈沖上升沿快于光脈沖并出現(xiàn)lockon及載流子倍增現(xiàn)象，但是倍增率很低。我們認(rèn)為開關(guān)線性與非線性工作模式之間可能存在過渡工作模式，該模式載流子倍增率有限，并且電脈沖波形隨偏壓升高的形狀變化與非線性工作模式相同。關(guān)鍵詞：砷化鎵光電導(dǎo)開關(guān)；激光二極管；非線性模式；本研究得到國家自然科學(xué)基金(No50