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激光惯性聚变能装置是解决人类能源问题的潜在手段之一,其激光驱动装置要求激光元器件主动冷却,可重频使用,并具有较高的损伤阈值。电光开关作为作为级间隔离以及光束控制的重要元器件,也应满足以上要求。透明导电膜普克尔盒是一种可行的解决方案,需要解决主动冷却以及损伤阈值问题。为解决这两个问题,本文开展了以下几点工作: 首先,从总体上对透明导电膜普克尔盒进行了设计,分析了普克尔盒电气特性,描述了DKDP晶体的设计规则,以及选用透明导电膜电极的注意事项,并描述了高压脉冲电源的结构与高压脉冲信号的形成过程。给出一种反射式透明导电膜普克尔盒的设计方案,其具有更好的冷却性能。 其次,设计制作了以蓝宝石为衬底的透明导电膜电极,对透明导电膜的损伤阈值等性能进行了测试和分析,为提高透明导电膜损伤阈值提供了实验参考;基于有限元分析模拟了环形电极、平板电极以及导电膜存在缺陷时的电场分布,对透明导电膜均匀性提出了设计要求。 最后,提出了全口径透明导电膜普克尔盒实验测量方案。对高压脉冲信号以及普克尔盒静态透过率、静态消光比进行了测试,并对出现的问题进行了分析和实验验证,为进一步完善透明导电膜普克尔盒提供了实验基础。