大电流窄脉冲半导体激光驱动器的设计

设计了一款基于Marx Bank脉冲发生原理的纳秒脉冲激光驱动器。该驱动器电路由两级电路组成,一级为触发脉冲产生电路,一级为纳秒脉冲生成电路。通过装机、调试,测得所得驱动器的最大峰值电流为12.5 A,半高全宽为1.51 ns,重复频率为100 kHz,满足了大幅度纳秒脉冲半导体激光器驱动器的设计要求。

用于半导体激光器的大电流纳秒级窄脉冲驱动电路

根据脉冲式半导体激光器对功率、脉宽、上升沿的要求,同时考虑电脉冲的注入便于测试激光器的各种性能,提出了一种以金属氧化物半导体场效应晶体（MOSFET）为开关器件,以雪崩晶体管为驱动器,可产生大电流、窄脉宽、陡上升沿脉冲的激光器驱动电路.讨论了预触发脉冲宽度和雪崩晶体管输出负载对MOSFET输出脉冲在幅度和波形上的影响以及如何通过调整耦合电阻来控制脉冲的“下冲”和振荡.实验结果表明：在0～200 V供电电压下,该电路在1Ω电阻上产生了从0A到148 A,具有陡上升/下降沿的10 ns级电脉冲.通过调整电路参数,可输出脉冲宽度窄至8.6 ns,幅度达到124 A的电脉冲.该驱动电路满足了脉冲式半导体激光器的工作要求和对器件测试的要求.

迫弹激光引信用脉冲半导体激光电源的设计与应用

设计了适应于迫弹激光近炸引信的小体积、低电压、窄脉宽、高功率的脉冲半导体激光电源。采用电容充放电的模式,选用高速大功率MOSFET管作为开关,设计了相应的高速开关控制电路。激光电源模块的重复频率高达50 kHz,常规热电池供电电压条件下的输出脉冲激光峰值功率为9 W,光脉冲上升沿为4.2 ns,光脉宽为10 ns,为有效提高迫弹激光近炸引信定距精度和抗阳光、烟雾等干扰提供了保证。

纳秒级脉宽砷化镓激光器阵列

报导砷化镓激光器阵列的实验结果。该阵列光束的脉宽约０．７～５ｎｓ，近场光斑面积约１００ｍｍ×６ｍｍ；已被用于触发高功率电磁脉冲发生器中的半导体光导开关阵列。报导一种提高光脉冲重复率的方法—双脉冲序列法，用该方法使激光脉冲等效重复率达约１００ＭＨｚ；介绍一种使激光器阵列输出光斑中光能均匀分布的多光束叠加方案。

基于GaAs光导开关的纳秒脉冲源设计

以高密度聚乙烯介质平板型B线为储能器件,设计了一台层叠Blumlein传输线型脉冲功率源。以GaAs PCSS为开关,通过4级B线层叠结构实现电压倍增。单级B线阻抗25Ω,时间常数2.5 ns,功率源总阻抗100Ω。Pspice模拟表明:随着开关导通电阻上升,输出电压脉冲幅度下降,脉宽增大;随着开关转换时间增长,输出脉冲延迟时间上升,前、后沿时间增长。采用波长为1 064 nm,能量为30 mJ,脉宽为5 ns的Nd:YAG激光器触发光导开关,当充电25 kV时,负载上得到电压38 kV,上升沿1.4 ns,脉冲约5 ns的近似方波输出。

纳秒半导体激光器的时间抖动和触发同步特性

纳秒半导体激光器(LD)的时间抖动和多个LD并联触发的时间同步性是各类超快光电过程及应用中的重要参数。研究了纳秒脉冲LD(包括LD触发电路)的时间抖动特性以及2个LD的触发同步性。结果表明:纳秒LD(包括LD触发电路)的时间抖动与其驱动电路的驱动电压有关,均在亚纳秒量级范围。单只纳秒LD的时间抖动为72 ps,当1个LD驱动电路同时触发2个并联的纳秒LD时,每个纳秒LD的时间抖动增至约200 ps,2个并联纳秒LD的触发时间同步性近300 ps。

基于半导体可饱和吸收镜的1550nm被动锁模光纤激光器

设计了中心波长为1550 nm的高重复频率纳秒脉冲激光器。通过在法布里-珀罗(F-P)腔内加入半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为被动锁模器件,采用全负色散光纤作为增益介质,在未加入任何脉冲压缩机制的情况下,在抽运功率为75 mW时获得了脉宽约1 ns,重复频率为10.74 MHz的稳定锁模脉冲激光输出,光谱中心波长为1550 nm,3 dB谱宽小于0.1 nm,在抽运功率为130 mW时得到最高输出功率20.5 mW,光-光转换效率大于33%。实验表明基于SESAM被动锁模的激光器在采用全负色散光纤时能产生纳秒级脉宽、高重复频率的脉冲输出,且锁模稳定。