超短电磁脉冲在超宽带雷达、超宽带通信以及THZ成像等方面有着广泛的应用前景。在兼顾功率容量和带宽两方面,用光电导体结合超短脉冲激光技术形成的超快光电导开关产生超短电磁脉冲有着很大的优势。用光电导开关产生超短电磁脉冲是将光电导体和超短激光脉冲相结合的一种崭新技术,其基本工作原理是利用超短激光脉冲对加有偏置电压的半绝缘GaAs的电导率进行调制,最终在开关的输出端产生ns-亚ns量级的电脉冲。在脉冲功率技术应用中,光电导开关完全不同于其他开关器件,最重要是它具有触发无晃动、寄生电感电容小、上升时间快、关断时间短,高重复频率等特点。由于在高功率脉冲电路中能量难免会被寄生元件虚占,对于带宽高达GHz量级的超短电磁脉冲的传输而言,功率的衰减对脉冲信号波形的影响是不容视。因此考查超短电磁脉冲的传输特性从而实现光电导开关与外电路的最优匹配,是在大功率武器研制中所要解决的一个重要问题,对于超宽带信号的传输及处理也具有重要意义。本文分析了光电导开关电路结构、开关间隙、光电导开关微带线的形状、耦合接口、传输线结构。由于光电导开关是通过光与半导体材料的相互作用而改变其材料电学性质的器件,光电导体的工作特性主要是由内部光生载流子的演变来决定的,所以根据光电导开关的实验结果,本文考察了光电导开关在线性工作模式下内部载流子西安理工大学硕士学位论文浓度随时间的分布情况,获得了光电导开关等效电阻的时变关系曲线。同时建立了光电导开关在线性工作模式下的等效电路,并通过对电路的模拟解释了电压传输效率为93%的实验结果;同时在设定了不同的负载特性后获得了相应的输出波形图. 最后依据G‘As材料的负阻效应、转移电子器件中的动力学特征、强电场下的载流子的碰撞电离以及辐射复合效应所建立起来的物理模型,提出了一种易于理解的三端点非线性光电导开关的瞬态电路模型,将动力学参数直接与电学参数联系起来,并且获得了开关上电压随时间的变化的模拟结果.关键词:G扎As光电导开关线性工作模式传输效率非线性工作模式本研究得到国家自然科学基金的资助i:“大功率超短电脉冲(ps)光电导开关微波源的研究”(No:soo77O17)11:“非线性光电导开关设计技术研究"(No:10376025)