论文部分内容阅读
光导开关具有极其优良的特性,在高功率超宽带脉冲产生领域和超快电子学等众多领域中有着极其广阔的应用前景。GaAS光导开关与Si光导开关相比具有响应速度快、传输效率高、耐高压的能力强,尤其是它除可以按常规的线性模式工作以外,还存在一种高增益的非线性工作模式,这种模式可使光导开关导通的光能比常规模式降低3~5个数量级,从而为光导开关的小型化,实用化,集成化提供了现实的可能性,因而倍受人们的关注。本文对以往研究应用到的光导开关的脉冲源电路进行了总结,并给出了经典的Auston电路和具有脉冲形成网络的电路的详尽的理论分析和解析分析结果。后者具有易于加工,功率容量大,且开关寿命长的特点。而且理想情况下双脉冲形成网络的电压传输效率可达到百分之百,是单形成线的2倍,使其将会在超短脉冲源产生电路中得到广泛应用。利用电路仿真软件Pspice的瞬态分析功能对脉冲形成网络进行了研究:建立了两种脉冲形成线的电路模型,给出了输出波形图。结果与理论分析一致,却比理论分析简单和直观。为了实现利用光导开关脉冲源电路的Pspice仿真,总结了开关的时域模型。线性工作模式下的光导开关可以用Pspice中的非线性电阻模型实现;非线性工作模式的物理机制尚未有公认结论,根据现阶段研究成果,须通过数值方法解方程组实现电路的仿真。电磁导弹及有关慢衰减电磁波的研究是当前电磁学的前沿课题之一,其应用领域十分广泛,如超宽频带雷达、超宽保密通信和高能微波等。本文对脉冲传播慢衰减特性进行了详尽分析。总结了圆盘辐射器模型的脉冲传播时域结果,并采用频域传递函数的方法圆盘辐射器的辐射特性,给出了轴线处的近远场电场、磁场和能量传播规律。采用定义了一个能量辐射因子的方法详细分析了时域电磁波的慢衰减原因。通过分析发现,其本质并没有任何异于时谐电磁波的地方,只是因为时域电磁波往往具有较宽的频带特性,其中高频成分的辐射能力要比低频强,从而表现出了所谓的慢衰减特性。通过分析频域的结果,使得时频域分析都能够获得一致的认识。实验研究获得了理论分析一致的结论。