一种大功率窄脉宽半导体激光电源的研究

设计了一种大电流窄脉宽半导体激光器电源，对其中电源电路的脉宽、峰值电流、上升时间进行分析，并对电路进行了仿真。根据实际需要的要求，进行了模块化设计。     

GS—DFB半导体激光器的优化设计

对ＧＳ－ＤＦＢ半导体激光器的参数进行了优化设计。采用脉冲峰值功率、脉宽、谱宽、脉宽谱宽积以及峰值功率与脉宽谱宽积之比等参数来综合描述激光器输出脉冲特性，研究了这些参数随偏置电流、调制电流等外部参数的变化，并找出了相应的优化值。     

关于电流脉冲CO_2激光器的研究

该激光器的电源兼有高稳定度恒流电源和宽颇带方波脉冲电源两种功能。其频率调节范围为0～3000Hz,脉宽50μs～4ms。使用该电源,一般封离型CO_2激光器在1000Hz以下均可稳定运行,其平均激光功率相当于稳流CO_2激光功率,而脉冲峰值功率则远大于稳流CO_2激光功率。为了保证脉冲激光     

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.     

高增益二极管泵浦固体激光放大器

对高增益二极管泵浦固体激光放大器进行了设计,在输入脉冲峰值功率为１～１０００Ｗ级、脉宽为１０～３０ｎｓ的条件下,利用８０８ｎｍ半导体泵浦源对一种新型几何结构的固体增益介质进行泵浦,实现１００ｍＪ级的脉冲能量输出。     

大功率半导体激光器脉冲驱动电源研制

研制了一种大电流、窄脉宽的半导体激光器驱动电源,该驱动电源激励半导体激光器用于驱动砷化镓光导开关。驱动电路采用高速金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作为开关,为半导体激光器提供一个前沿快(1.2 ns)、脉宽窄(15 ns)、峰值电流大(72 A)的脉冲驱动电流,并可根据需要调节电路中的参数,获得不同前沿、不同脉宽、不同峰值的电流脉冲。半导体激光器输出的激光脉冲功率可达75 W,上升前沿约3 ns,抖动均方根小于200 ps,可稳定触发工作在非线性模式下的砷化镓光导开关。     

百瓦级高重频腔倒空电光调Q激光器

为了获得高功率高重频窄脉宽激光输出,通过双棒串接技术和高重频电光腔倒空技术,实现了百瓦级短脉宽、高重频和高稳定1 064 nm线偏振激光输出。在电源输入电流35 A,在不加调Q时候,获得高达426瓦连续线偏振激光输出,电光转化效率18.8%。在加调Q时,驱动频率10 k Hz的条件下,获得最高功率240 W线偏振1 064 nm激光输出,单脉冲能量24 m J,脉宽5 ns左右,峰值功率约4.8 MW。试验结果表明:通过腔倒空调Q技术和双棒串接技术,可以实现高功率高重频窄脉宽线偏振1 064 nm激光输出。     

新型窄脉冲半导体激光器驱动电源的研制

研制了一种新型窄脉冲半导体激光器的驱动电源,包括驱动电路和温控电路两部分。驱动电路采用高速金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作开关,为激光器提供一个重复频率高(0~50 kHz)、前沿快(2.2~4.9 ns)、脉宽窄(4.6~12.1 ns)、脉冲峰值电流大(0~72.2 A)的脉冲信号,且输出的激光脉冲波形平滑。对不同的激光器,改变电路中电源电压、电阻、电容参数,可获得不同的重复频率、前沿、脉冲宽度、脉冲峰值电流。温控电路采用高精度的比例积分微分(PID)温控,保证了激光器输出功率和中心波长的稳定。此激光器驱动电源不仅可作为一般高速、窄脉冲半导体激光器的驱动电源,也是大能量、窄脉宽的半导体激光器种子光源的理想驱动电源。     

LD单端泵浦Nd:GdVO4声光调Ｑ高重频窄脉宽激光器

激光二极管（LD）泵浦的Q调制高频率、窄脉宽、高峰值功率的固体激光器在激光雷达、激光加工等领域日益得到广泛的应用，而更高调制频率的固体激光器在将来会更受青睐。分析了泵浦功率和输出透过率两个因素在10~100 kHz调制频率下对脉宽的影响程度。研制了LD单端泵浦Nd:GdVO4声光调Q 激光器，实现了重频100 kHz下窄脉宽激光输出。在重频为80 kHz时，获得脉宽17.7 ns，平均输出功率3.49 W，峰值功率2.46 kW和在重复频率为100 kHz时，获得脉宽19.6 ns，平均输出功率3.52 W，峰值功率1.79 kW的效果。     

永磁被动补偿脉冲发电机设计与仿真

采用永磁励磁、两极两相、被动补偿结构，设计了一台小型补偿脉冲发电机。使用有限元软件对电机进行空负载电磁特性分析；永磁体采用厚度为12 mm的钕铁硼材料，空载时气隙最大磁感应强度为0.443 T。在60 000 r/min的设计转速下，单相开路电压峰值为195.4 V，铁心损耗功率为599 W。对电阻值1 mΩ，电感值1 μH的小阻抗负载分别进行了单相放电、两相并联放电及两相串联放电仿真，单相放电电流峰值为10.90 kA，脉宽0.78 ms；两相并联放电电流峰值14.64 kA，脉宽1.1 ms；串联放电电压峰值增至333.7 V，电流峰值为8.59 kA。电机储能大于4 MJ，脉冲功率大于2 MW，且结构紧凑，具有较高的能量密度和功率密度。     

用于雷达发射机的140kW高压开关电源

现代电力电子学技术的迅速发展和大功率开关器件的出现使开关稳压电源在中功率雷达发射机中得到了广泛应用。目前,由于ＩＧＢＴ模块的推广应用和新的拓看望 技术的不断涌现,高压大功率开关稳压电源已开妈在现代雷达发射机中使用。本文简单介绍了１４０ＫＷ大在电源在某空间目标测量雷达发射机中的应用和其工程设计考虑。     

一种SiGe BiCMOS 140 GHz高增益功率放大器

基于IHP 130 nm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种中心频率为140 GHz 的三级Cascode结构的功率放大器。该放大器由两个驱动级和一个输出功率级组成,输入、输出和级间匹配均采用微带线实现。设计中,选用最佳尺寸的晶体管,通过分析得到最佳偏置电流和最佳偏置电压,从而获得最大的电压摆幅,以提高输出功率。仿真结果表明,在120~160 GHz的工作频带中,该放大器的最高增益为28 dB,饱和输出功率为16.2 dBm, 功率附加效率为20%,功耗为220 mW。     

大功率激光二极管高亮度、高功率密度光纤耦合

将条宽为 10 0μm ,有源区厚度为 1μm的大功率激光二极管 (L D)的输出光束高效地耦合到芯径是 5 0μm的多模光纤中 ,得到了高亮度、高功率密度的光纤输出 .功率密度高达 3.6× 10 4W/cm2 ,耦合效率为 70 % . L D输出光束的发散角较大并且存在较大的像散 ,因此耦合系统中需要结构复杂、性能可靠的微透镜 .采用在一个玻璃衬底上 ,具有两个不同曲率半径的双曲面透镜实现 L D与多模光纤的耦合 .     

一种新型高功率因数直流电源

文章提出了一种新型的高功率因数直流电源,并对电路的主要工作原理进行了分析,介绍了电路的两种工作模态,并且作了详细的比较;通过理论演算和对电路仿真,证实了该电路具有功率因数高的特点。与目前常用的boost功率因数校正电路比较,该电路改善了开关管的电压应力,使开关管不易损坏,同时还具有结构简单,效率高,性能稳定等优点。     

一种新型大功率同轴Wilkinson功分器的研制

分析了一种新型大功率Wilkinson功分器的设计,在传统Wilkinson功分器的基础上,通过对其结构形式和端口间的匹配性进行改进,研制了一个连续波功率可达到200W,频带在300~400 MHz的大功率高隔离度同轴型宽带功分器。实际测试结果与使用HFSS仿真以及优化设计的相关数据参数比较吻合,满足设计指标要求,且各性能参数优于同类产品。     

高频大功率SiGe/Si HBT的设计

详细地阐述了高频大功率SiGe/Si异质结双极晶体管(HBT)设计中的一些主要问题,主要包括器件的纵向设计中发射区、基区以及收集区中掺杂浓度、形貌分布、层厚的选择以及横向布局设计中的条宽、间隔的选择等.并对这些主要参数的选择给出了一些实用的建议.     

L波段大功率小型化固态功放设计与实现

提高雷达发射机的输出功率和功率密度是增大雷达功率孔径积的有效途径。文中通过LDMOS、Si双极型功率管以及CaAs单片集成电路等固态微波半导体功率器件的混合集成,研制出具有大功率、小型化特点的固态功率放大器,为输出功率和功率密度的提高提供了一种有效的方法。对LDMOS功率管电路优化仿真设计进行了详细论述,为实现小型化,提出了微带线分布参数与集中参数元件相结合的匹配电路方式。     

适用于包络跟踪的开关电源调制电路设计

包络跟踪技术已经成为提高功率放大器效率的重要研究方向,其中高效率、高功率开关电源调制器是研究重点.对实际的开关电源调制电路以及相应的参数进行了分析,提出了适用于包络跟踪技术的开关电源调制电路.利用Spice软件对设计的电路进行了电路仿真,利用Cadence软件进行了印制电路板(PCB)电路的设计.经过实际测试,该开关电源调制器的输出电压达到48 V,电流约为0.9A,整个功能模块效率接近96％.该开关电源调制电路不仅具有高效率高功率输出脉冲信号,还可以根据设计需求改变NMOS管型号,并设计出不同开关频率、不同功率输出的开关电源调制电路.     

2.65GHz双级高效、高增益F类开关功率放大器设计

在F类功率放大器的基本工作原理和设计方法的基础上,采用开路枝节微带线匹配的方法实现了F类功率放大器所需要的谐波阻抗匹配,并采用GaN HEMT晶体管设计制作了应用于无线通讯领域的双级高效高增益F类功率放大器。在2.65 GHz工作频率,该功率放大器具有65.69%功率附加效率(PAE)、20 dB的功率增益和10 W输出功率。该功率放大器的实测结果与电路仿真结果相吻合,证明了使用该方法设计F类功率放大器的有效性。     

3CD104型硅PNP大功率晶体管的研制

讲述TO 257金属扁平封装3CD104型PNP大功率晶体管的研制过程。根据产品技术要求,进行产品结构及工艺流程设计,通过合理地减少发射区条形宽度,增大发射区周长和面积之比值。通过合理选取和控制基区宽度,解决大功率和高频率相矛盾的问题。测试和试验表明,该产品各项参数均满足设计指标。