半导体光电导开关(简称PCSS’s)作为一种新型的高功率超宽带电磁脉冲源,具有传统开关不能比拟的优点,其产生的线性电磁脉冲上升前沿为亚纳秒或皮秒量级、相对带宽超过25%,用宽带天线发射时其频谱可以从几十MHz伸展到儿GHz乃至几十GHz。而且光电导开关具有可以用较低能量的光脉冲激励和具有高增益特性的优点,从而使制成全固态化的微型高功率超宽带微波脉冲产生器系统成为可能。然而,当开关工作于线性模式时,开关的输出电脉冲的宽度与偏置电压和触发条件的关系、开关的转换效率与触发条件及偏置电压确切关系还需进一步研究。另外,非线性模式下的辐射还未见有报导;用以解释非线性模式的光激发电荷畴理论尚需进一步的完善。 本论文对半绝缘GaAs光电导开关产生超宽带电磁辐射的机理及测试结果进行了分析研究,结合线性模式下的实验,主要分析了影响光电导开关产生超快电磁脉冲的时间特性的因素,并且对频域特性和时域特性之间的关系进行了分析,得出输出电脉冲的频宽主要决定于电脉冲的上升沿和下降沿,电脉冲上升沿决定频谱的高频部分,其下降沿决定频谱的低频部分。实验中获得了国内同类型开关最好的实验结果。对触发光、开关结构及开关材料对脉冲时域的影响进行理论模拟和分析,分析表明在高偏置电压工作的情况下,为了提高输出电脉冲幅值和上升速率,应使开关工作在饱和状态下,激励光脉冲应尽量窄;深能级的引入有效的减小了材料载流子寿命,使脉宽更窄。窄间隙开关使脉冲在不损失上升时间的前提下,辐射效率相