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相似文献
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1.
用1064nm激光脉冲触发半绝缘GaAs光电导开关的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
张显斌  李琦  施卫  赵卫 《光子学报》2002,31(9):1081-1085
报道了用1064nm激光脉冲触发电极间隙为8mm的半绝缘GaAs光电导开关的实验结果.在触发光能为1.9mJ,偏置电压分别为3kV和5kV条件下,光电导开关分别工作于线性和非线性模式,结果表明半绝缘GaAs光电导开关可以吸收1064nm波长的激光脉冲.讨论了半绝缘GaAs材料对1064nm激光脉冲的非本征吸收机制,指出GaAs材料禁带内的EL2深能级和双光子吸收对半绝缘GaAs吸收1064nm光脉冲起主导作用.  相似文献   

2.
高功率亚纳秒GaAs光电导开关的研究   总被引:9,自引:0,他引:9       下载免费PDF全文
施卫  赵卫  张显斌  李恩玲 《物理学报》2002,51(4):867-872
报道了具有全固态绝缘结构的横向型半绝缘GaAs光电导开关的研制和性能测试结果.其中8mm电极间隙的GaAs开关暗态绝缘强度达28kV,分别用ns和ps激光脉冲触发开关的结果表明,开关输出电磁脉冲无晃动,电流脉冲上升时间小于200ps,脉宽达亚ns,3mm电极间隙的GaAs开关的峰值电流达560A,电磁脉冲重复率108Hz.给出不同电极间隙的GaAs开关工作于线性和lockon状态下的实验结果,测试了GaAs开关工作于lockon状态下的光能、电场阈值 关键词: 光电导开关 lockon效应 高功率超快电脉冲  相似文献   

3.
施卫  马德明  赵卫 《物理学报》2004,53(6):1716-1720
报道了用半绝缘GaAs光电导开关产生电压幅值稳定、ps量级时间晃动超快电脉冲的实验结果.分别用ns,ps和 fs激光脉冲触发GaAs光电导开关的结果表明,在低电场偏置下,电极间隙为1 mm的GaAs光电导开关可以产生触发时间晃动小于10 ps、电压幅值变化小于1.2 %、亚ns量级脉冲宽度的稳定超短电脉冲.分析了触发光脉冲能量起伏对光电导开关产生超快电脉冲电压幅值的影响,指出通过控制光电导开关的触发条件和对开关的优化设计,就可以获得电压幅值稳定、时间晃动在ps量级的超快电脉冲. 关键词: 光电导开关 超快电脉冲 电压幅值稳定性 时间晃动  相似文献   

4.
报道了用光子能量低于GaAs禁带宽度的红外激光脉冲,触发电极间隙为3mm和8mm的半绝缘GaAs光电导开关的实验结果。使用单脉冲能量为1.9mJ的1 064nm Nd:YAG激光触发开关, 在偏置电压分别为3kV和5kV条件下,光电导开关分别工作于线性和非线性模式。用900nm半导体激光器和1 530nm掺铒光纤激光器分别进行触发实验,得到了重复频率分别为5kHz和20MHz的电脉冲波形。结果表明,半绝缘GaAs光电导开关可以吸收大于本征吸收限波长红外激光脉冲。  相似文献   

5.
外电路参数对GaAs光导开关导通过程的影响   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
通过研究不同外电路参数条件下半绝缘GaAs光导开关的输出电流波形的差异,分析了外电路电参数对GaAs光导开关导通过程和工作模式的影响。实验开关由600μm厚的半绝缘GaAs晶片制成,电极间隙为12 mm。使用波长为1 064 nm,5.2 mJ的激光脉冲进行了开关的触发实验。使用皮尔森电流探头测量开关放电电流波形。实验发现储能电容、回路电感等外电路参数对开关放电电流波形存在决定性影响,回路电感影响了导通电流的上升前沿,储能电容对于开关非线性模式的维持起决定作用,储能电容较大时才能够提供非线性模式维持所需的偏置电场。  相似文献   

6.
 报道了用光子能量低于GaAs禁带宽度的红外激光脉冲,触发电极间隙为3mm和8mm的半绝缘GaAs光电导开关的实验结果。使用单脉冲能量为1.9mJ的1 064nm Nd:YAG激光触发开关, 在偏置电压分别为3kV和5kV条件下,光电导开关分别工作于线性和非线性模式。用900nm半导体激光器和1 530nm掺铒光纤激光器分别进行触发实验,得到了重复频率分别为5kHz和20MHz的电脉冲波形。结果表明,半绝缘GaAs光电导开关可以吸收大于本征吸收限波长红外激光脉冲。  相似文献   

7.
用光激开关产生一高功率亚纳秒电脉冲的研究   总被引:3,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
报道了用全固态绝缘结构研制的横向型半绝缘GaAs光电导开关产生高功率亚纳秒电脉冲的性能和测试结果.8mm电极间隙的开关暗态绝缘强度达30kV.分别用ns,ps和fs激光脉冲触发开关的测试表明,开关输出电磁脉冲无晃动.3mm电极间隙开关的最短电流脉冲上升时间小于200ps,脉宽达亚ns;在偏置电压2000伏,光脉冲宽度8ns,能量1.2mJ的触发条件下,峰值电流达560A.用重复频率为76MHz和108Hz的光脉冲序列触发开关也获得清晰的电流脉冲序列.  相似文献   

8.
光电导开关工作模式的蒙特卡罗模拟   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
施卫  贾婉丽  纪卫莉  刘锴 《物理学报》2007,56(11):6334-6339
利用二维ensemble-Monte Carlo方法模拟了直流偏置的半绝缘GaAs(SI-GaAs)光电导开关在飞秒激光脉冲触发下的两种工作模式.结果表明:当偏置电场低于耿氏电场(GaAs为4.2kV/cm)时,开关输出电脉冲呈线性模式;偏置电场超过耿氏电场但触发光脉冲能量低于光能阈值,光电导开关仍然表现出线性工作模式;当偏置电场和触发光脉冲能量都超过非线性模式(“lock-on”模式)所需阈值,开关呈现非线性模式;在光子能量较高的激光脉冲触发下,开关非线性模式所需光能阈值降低.非线性工作模式源于光生载流子发生谷间散射,并在开关体内局部区域形成高场区,电场变化大,弛豫时间长,电脉冲呈现非线性.  相似文献   

9.
施卫  王馨梅  侯磊  徐鸣  刘峥 《物理学报》2008,57(11):7185-7189
设计制备了一种由双层半绝缘GaAs:EL2晶体组成的新型超快光电导功率开关.由于触发状态下双层GaAs晶体之间满足动态分压关系,使该开关在强电场偏置下触发时,双层GaAs晶体既能先后发生高增益过程,又能相互抑制对方进入锁定状态,开关输出为近似方波的双峰脉冲.因此,这种开关的工作方式既具有非线性模式特有的所需触发光能小、上升速度快等优点,又具有线性模式特有的重复工作频率高、使用寿命长等优点.偏压6500V时用脉宽8ns、能量3mJ的1064nm激光触发,输出电脉冲的上升沿为13.2ns,下降沿为54.6ns 关键词: 光电半导体开关 高增益 锁定效应  相似文献   

10.
贾婉丽  纪卫莉  施卫 《物理学报》2007,56(4):2042-2046
利用Ensemble-Monte Carlo模拟方法,对不同实验条件下半绝缘GaAs(SI-GaAs)光电导开关作为偶极辐射天线在辐射太赫兹电磁波(太赫兹波)中体内电场的分布以及空间电荷屏蔽效应对太赫兹波辐射的影响进行了模拟.载流子的时域空间电场分布表明:用高能量激光脉冲触发低压偏置的GaAs开关,空间电荷屏蔽是限制太赫兹波辐射功率的一个重要因素,并且空间电荷屏蔽能够引起太赫兹波呈现双极性.当高能量飞秒激光脉冲以全电极间隙触发大孔径光电导天线时,空间电荷电场屏蔽效应对太赫兹波的影响不大. 关键词: 光电导开关 Ensemble-Monte Carlo模拟 辐射场屏蔽 空间电荷屏蔽  相似文献   

11.
桂淮濛  施卫 《物理学报》2018,67(18):184207-184207
针对线性模式下GaAs光电导开关时间抖动特性的研究,对提高精密同步控制系统的输出性能具有重要意义.根据电脉冲的概率分布和时间与电脉冲波形的对应关系,结合载流子的输运过程,对光电导开关时间抖动进行了定性的理论推导.此外,通过搭建实验平台,利用正交光栅分光,将一束激光同时触发两路并联的GaAs光电导开关,改变触发激光脉冲宽度及外加偏置电压测试开关时间抖动,根据实验值的对比分析,得出在不同的外加偏置电压下,随着触发激光脉冲宽度的减小,开关时间抖动值随之减小.验证了触发激光脉冲宽度对开关时间抖动的影响及理论分析的正确性.研究结果对GaAs光电导开关时间抖动的进一步减小具有一定的指导意义.  相似文献   

12.
 报道了用全固态绝缘结构研制的横向型半绝缘GaAs光电导开关产生高功率亚纳秒电脉冲的性能和测试结果。8mm电极间隙的开关暗态绝缘强度达30kV。分别用ns, ps和fs激光脉冲触发开关的测试表明,开关输出电磁脉冲无晃动。3mm电极间隙开关的最短电流脉冲上升时间小于200ps,脉宽达亚ns;在偏置电压2000伏,光脉冲宽度8ns、能量1.2mJ的触发条件下,峰值电流达560A。用重复频率为76MHz和108Hz的光脉冲序列触发开关也获得清晰的电流脉冲序列。  相似文献   

13.
A diode-pumped Nd:YVO4 laser passively Q switched with GaAs is studied theoretically and experimentally. We have demonstrated the influence of single-photon absorption, two-photon absorption and free-carrier absorption in GaAs on the Q-switched pulse characteristics. The pulse profile, pulse energy and pulse width of the Q switching with GaAs are simulated by using the conventional rate equations of the four-level laser system. The experimental results show reasonable agreement with the theoretical results on the whole.  相似文献   

14.
It is investigated the properties of a diode-pumped Nd: Sr5 ( PO4 )3F laser that is passively Q-switched by a thin, single crystal GaAs wafer. The short high-peak-power pulses of the laser have been obtained. The pulse energies, pulse widths and pulse repetition rates for different conditions have been measured and the experimental results show that GaAs is an excellent passive Q-switch of the diode-pumped Nd: Sr5(PO4)3F lasers.  相似文献   

15.
The expressions of pulse characteristics such as output energy, peak power, and pulse width are obtained by solving the coupled rate equations describing the operation of GaAs semiconductor saturable absorber Q-switched lasers. The key parameters of an optimally coupled GaAs saturable absorber Q-switched laser are determined and several design curves are generated from these expressions for the first time. These key parameters include the optimal normalized coupling parameters and the optimal normalized saturable absorber parameters that maximize the output energy or maximize the peak power, and the corresponding normalized energy, normalized peak power, and normalized pulse width. Using the expressions and design curves, one can predict the pulse characteristics and perform the design of an optimally coupled GaAs saturable absorber Q-switched laser.  相似文献   

16.
1 IntroductionQ- switching Of diode-pumped lasers iS an effective technique because they provideshort duration optical pulses required for laser ranging, nonlinear studies, medidne andother important applications[1--#]. It is obvious that the replacement of an organic dyewith a solid-state one makeS a laser more convenient tO use. Semiconductor materialsare attractive for saturable absorber because Of the large optical nonlinearities that can beobtained, particularly in quantum--well .t..t..…  相似文献   

17.
We present a simple technique to improve the symmetry of pulse emitted by doubly passively Q-switched lasers. Using both Cr4+:YAG and GaAs saturable absorbers in the same cavity, a diode-pumped doubly passively Q-switched Nd:YVO4 laser is realized for the fist time. This laser can generate more symmetric pulse with shorter pulse width and higher peak power compared with the solely passively Q-switched laser with Cr4+:YAG saturable absorber or GaAs coupler. The pulse symmetry factor ε of such a doubly passively Q-switched laser is experimentally shown to reach 1.05. Simulations by a rate-equation model for doubly passively Q-switched laser are in close agreement with the experimental results.PACS 42.55.Xi; 42.55.Rz; 42.60.Gd  相似文献   

18.
Péronne E  Perrin B 《Ultrasonics》2006,44(Z1):e1203-e1207
Acoustic solitons have been recently observed in different systems (Si, Sapphire, MgO, alpha-quartz). Such acoustic waves could lead to sub-picosecond acoustic pulses. In this paper, we report on the formation of acoustic solitons in a GaAs crystalline slab. A short picosecond acoustic pulse is generated by absorption of a femtosecond laser pulse in an aluminum thin film deposited on one side of the slab. This strain pulse travels through the sample up to the opposite side where it is detected by a time delayed laser pulse reflected by an aluminum transducer. We use interferometric detection to measure independently the real and imaginary parts of the relative change in optical reflectivity induced by the acoustic pulse. We find that, at low temperature and with a laser pump pulse energy of 10 nJ, an acoustic soliton clearly separates from the acoustic pulse in GaAs slab. The soliton shape is compared with numerical simulations for different excitation conditions. From the very unique properties of solitons, we infer a soliton pulse duration of about 2.3 ps which corresponds to a spatial extent of only 12 nm.  相似文献   

19.
研究了一种新型大功率激光脉冲二极管的输出特性,该激光二极管主要用于触发工作在高增益模式下的砷化镓光导开关。研制了基于射频金属-氧化物半导体场效应管的激光二极管驱动电路,可以为激光二极管提供上升沿、半高宽和峰值电流分别为4 ns,20 ns和130 A的脉冲驱动电流。研究了激光二极管输出的激光脉冲波形、能量、功率、光场分布等特性,并在Blumlein传输线结构中,研究了该大功率激光脉冲二极管的输出特性对工作于高增益模式下的光导开关的导通电阻、开关抖动等主要导通性能参数的影响规律。实验结果表明,激光脉冲的能量和功率越大,光斑面积越大、分布越均匀,在相同偏置电压条件下,光导开关的导通性能越好。  相似文献   

20.
柳强  巩马理等 《光学学报》2003,23(3):26-329
利用固体可饱和吸收体砷化镓(GaAs)作为被动调Q元件,实现了激光二极管抽运平-凹腔掺钕钒酸钇(Nd:YVO4)激光调Q运转,详细测量了砷化镓被动调QNd:YVO4激光输出特性,获得脉宽15ns,重复频率470kHz,光束质量M^2=1.31的激光输出,调Q激光运转阈值为500mW,并数值求解了砷化镓被动调Q速率方程,讨论了被动调Q机理以及调Q脉冲宽度和脉冲重复频率对抽运速率的依赖关系,理论计算结果与实验结果相一致。  相似文献   

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