纳秒脉冲半导体激光驱动器的研究

为了获得高功率、高重复频率的纳秒级光脉冲,介绍了一种基于Marx bank脉冲发生原理的纳秒脉冲激光驱动器的设计,以及设计过程中雪崩晶体管的选取.该驱动器采用一级小雪崩管对触发脉冲进行陡化,由小雪崩管产生的脉冲对Marx bank电路进行触发,以获得大电流窄脉冲,用于驱动半导体激光器.设计所得驱动器的峰值电流为12.5A、半峰全宽为1.51ns、重复频率为100kHz,实现了大幅度纳秒脉冲半导体激光驱动器的设计要求.结果表明,对触发脉冲的陡化,可以降低后一级Marx bank电路的雪崩电压,同时使得脉宽更窄,这将更加有利于驱动半导体激光器.     

一种平衡输出皮秒级脉冲源的设计与应用

设计一种平衡输出皮秒级脉冲源电路,该电路由雪崩三极管电路和阶跃恢复二极管整形电路组成.雪崩三极管电路产生平衡输出的纳秒级脉冲信号,经阶跃恢复二极管整形电路整形产生平衡输出的皮秒级脉冲信号.文中分析脉冲源电路的工作原理,制作电路并进行测试.测量结果表明,设计的脉冲源电路可以产生平衡输出幅度±26 V、宽度253 ps、重...     

激光二极管驱动电源的设计

设计实现了分布式光纤测温系统(DTS)中的激光二极管驱动电源。首先研究激光二极管对驱动电源的要求及技术指标,比较目前几种设计方法的优缺点,分析雪崩三极管的工作原理和参数选择因素,并选择雪崩三极管ZTX415,最后由同步触发信号产生电路、预雪崩电路、雪崩电路三部分设计实现了激光二极管的驱动电源。其中预雪崩电路采用开关三极管获得纳秒级脉冲并进行功率放大,降低了对雪崩三极管的参数要求。实验结果表明,设计合理,参数正确,并已成功应用于光纤测温系统中。     

雪崩晶体管在纳秒脉冲驱动电路中的应用

介绍了一种可用于半导体激光器、高速摄影、信号处理以及激光雷达的纳秒脉冲驱动电路。利用晶体 管的雪崩效应,通过两级雪崩晶体管阵列,得到了7 ns、6 A的大电流窄脉冲。并对触发脉冲的获得、电路板的 印制进行了简要的介绍。     

雪崩晶体管在纳秒脉冲驱动电路中的应用

介绍了一种可用于半导体激光器、高速摄影、信号处理以及激光雷达的纳秒脉冲驱动电路。利用晶体管的雪崩效应，通过两级雪崩晶体管阵列，得到了7ns、6A的大电流窄脉冲。并对触发脉冲的获得、电路板的印制进行了简要的介绍。     

大电流窄脉冲半导体激光驱动器的设计

设计了一款基于Marx Bank脉冲发生原理的纳秒脉冲激光驱动器.该驱动器电路由两级电路组成,一级为触发脉冲产生电路,一级为纳秒脉冲生成电路.通过装机、调试,测得所得驱动器的最大峰值电流为12.5 A,半高全宽为1.51 as,重复频率为100 kHz,满足了大幅度纳秒脉冲半导体激光器驱动器的设计要求.     

基于FPGA脉宽可调的窄脉冲激光器驱动电路设计

针对激光驱动电路纳秒脉冲宽度无法调节的问题,设计了一种新型的脉宽可调的窄脉冲激光驱动电路。利用FPGA和激光二极管的工作原理,设计并搭建半导体激光器驱动电路。电路采用高速MOSFET作为开关器件驱动激光二极管SPLPL90-3,并利用LTspice仿真软件分析激光驱动电路中电源电压、储能电容和阻尼电阻对驱动脉冲的影响,最终选择最佳的电路参数。当电源电压为150 V,储能电容为1 nF,阻尼电阻为2Ω时,最终输出激光二极管的电流为39.7 A,脉冲宽度6 ns,上升沿3 ns,满足了大电流纳秒脉冲半导体激光器驱动电路的设计要求。     

连续可调纳秒脉冲LD驱动电源的研制

为了满足单模尾纤输出脉冲半导体激光器及其后级光放大的要求,研制了一种重频、脉宽及峰值电流均连续可调的纳秒脉冲驱动电源.该电源使用功率场效应管作为开关,通过分析其驱动特性,采用合适的栅极驱动电路,从而缩短了脉冲宽度,增加了带负载能力;同时电源中的保护电路采用自断电等保护措施,能有效保证LD的安全工作.实验结果表明,该驱动电源工作稳定,能满足单模尾纤输出脉冲LD重频、脉宽、峰值可调的要求.     

晶体管化高压纳秒脉冲源

高压纳秒(ns)脉冲技术很久以来就是电子学工作者所研究的重要课题。尤其是近年来随着激光、高速摄影、雷达探测以及电子测量技术的飞跃发展,迫使人们加强了高压纳秒脉冲源的半导体化、实用化研究。一、新型雪崩晶体管高压脉冲源过去,人们倾向于认为低压、小电流是半导体器件和电路的特点。因此,用半导体器件来产生高压、大功率快速脉冲的研究相对较少。然而,这种情况自七十年代以来有了明显的变化。一方面,由于半导体制造技术的不断发展,使得它们在高压、大功率方面的处理能力大为提高;另一方面,除了上述领域需要高压纳秒脉冲源以外,甚至在医学、生物学、化学等基础理论的研究中也都提出了对高压纳秒脉冲源的需求。     

高重频高稳定度改进型MARX纳秒脉冲源的设计

基于雪崩三级管雪崩效应,对传统MARX电路进行深入研究分析并进行大量实验,研制出了一种高重频高稳定度的改进型MARX纳秒脉冲源。对传统MARX电路的雪崩三级管触发形式以及脉冲合成方式进行了改进,并设计出PCB电路板,在重频100kHz时,示波器50Ω负载匹配实测产生的脉冲半幅脉宽1.3ns,幅度366V,脉冲波形稳定度高、拖尾小,重频上限可达160kHz,电路性能优良、稳定可靠。目前已应用于超宽带探测雷达发射机系统当中。     

Study on design and electro magnetic compatibility of high-power pulse driver

A kind of high-power pulse driver is designed to drive semiconductor laser. The circuit consists of three parts: generator of pulse signal, power amplifier of pulse signal and storage circuit controlled by metal-Oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET). According to the experimental results, this kind of high-power pulse driver well restrained the pulse spike and overshoot by proper design, better choice of components and improvement of electro magnetic compatibility (EMC). The circuit can output pulse signal with better quality, which provides qualified driving signal to laser diode. The pulse width is under 50 ns and the output ranges from 10 A to 50 A.     

基于LDMOS的可调窄脉冲半导体激光器驱动源研究

介绍了一种利用横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)作为开关器件驱动激光半导体的设计方法。通过对半导体激光器驱动电路原理的分析,并结合PSPICE建立射频功率晶体管的电路模型,经过理论分析和计算从而获得更优化的驱动电路;采用高速电流反馈型运算放大器构成电流串联负反馈电路从而得到稳定的输出电流,有效地提高了窄脉冲信号的转换速率和频响特性。实验结果表明,半导体激光器输出电流脉宽20 ns-CW可调,上升和下降时间小于10 ns,幅度最高可达2 A,重复频率为0~10 MHz。实验结果验证了设计思路的可行性,进一步提高了半导体激光器的输出指标。     

用腔内自注入技术和铁氧体线技术产生脉宽连续可调的毫微秒激光脉冲

对腔内自注入再生放大运转时多种谐振腔结构下的输出脉冲宽度作了系统的分析.借助铁氧体传输线技术,用连续改变电脉冲宽度而不改变谐振腔结构的方法,在磷酸盐钕玻璃器件上实现了脉冲宽度在1.3～6ns内方便地连续可调.用较简单的雪崩管电路在同一个普克尔盒上完成了调Q与腔倒空两个动作,得到了功率3MW的单脉冲输出.     

大电流长脉宽LD激光器驱动电源的研制

本文主要介绍了一种大电流长脉宽半导体激光器骄动电源的设计方法。根据大功率脉冲型LD的工作特性,作者设计了一套采用L—C串联谐振的恒流充电电路与大功率金属氧化层半导体场效应管（MOSFET）线性控制脉冲放电电路相结合的驱动电源。此电源满足了输出脉冲电流幅值、脉宽、重频、调Q精确延时均方便可调的要求;并且辅助以片上系统（soc）单片机和CPLD为核心的控制电路,使电源电路具有结构简单,控制灵活,精度高等特点;同时结合多路在线实时保护电路,有效保证了LD的安全工作。该电源已经成功应用于“XX装置”预放大器项目。     

基于MAX1968的半导体激光电源设计

作为激光器重要组成部分的激光器电源,其输出不仅要求大电流、低电压、高稳定度,而且工作脉冲频率较高(可达50 MHz)。针对此目标,设计了一种个将5 V、4 A转换为2.4 V、3.3 A恒流输出的激光器电源输出转换电路,为激光器提供稳定的电流,并通过TTL控制电路使输出频率可调。除此之外,笔者本文还讨论了一种半导体激光温度控制电路的设计方案,采用高集成、高性价比和高效率开关型驱动芯片MAX1968实现热电致冷驱动电路,能够实时监视和控制激光器温度,以稳定激光器的输出功率和波长。     

超快速高压雪崩三极管器件研制

采用雪崩三极管MARX电路易产生亚纳秒导通前沿的高功率微波脉冲,可应用于激光LED驱动、超快脉冲前沿发生器和高速脉冲发生器等。介绍了雪崩三极管器件的工作原理及设计方法,采用针对雪崩模式工作的npn晶体管的特殊工艺设计,研制出了耐压400V,脉冲电流达80A的雪崩三极管器件并已投入批量生产。给出了雪崩三极管MARX使用电路及测试结果,重复频率可达400kHz。器件采用金属管壳片式封装,具有可靠性高、易于级联使用等优点。     

Pulsed thermal characterization of a reverse biased pn-junction for ESD HBM simulation

Compact electro-thermal simulation of an ESD event in a semiconductor structure requires proper definition and calibration of the equivalent thermal circuit. We demonstrate an approach to determine the device temperature during square pulse stress on the basis of the temperature dependence of the avalanche breakdown voltage. This global temperature is relevant to the transient IV-characteristic. The simulation accuracy of an HBM-stressed diode is improved significantly.