成果名称 ---【 超快电脉冲技术研究 】

基本信息
所属机构
中国科学院西安光学精密机械研究所
研究起止时间
1998.01 至2003.12
成果公报内容
任务来源神光III高功率激光装置的研究对超快电脉冲技术研究提出了要求,多年来项目组得到了国家863-804的连续支持,项目编号是:863-416-5-14,863-416-2,863-804-2-1.42、 项目简介根据神光III研究的需要,超快电脉冲技术研究主要做了这几个方面的研究工作:①用于光波导调制器的整形电脉冲研究;②神光III装置集中同步系统研究;③超高速高压及低压电脉冲产生及测量技术研究。①用于光波导调制器的整形电脉冲研究:集成光学调制单元中的关键元件是任意整形电脉冲发生器。集成光学调制器输出的整形激光脉冲的形状和宽度主要取决于输入调制器的任意整形电脉冲的形状和宽度。为了较灵活地控制整形激光脉冲的形状和宽度,要求对电脉冲的形状和宽度能有效、灵活地控制。整形脉冲产生电路由多个宽频带、高速、低压的CaAs场效应管,微带线以及多路高精度偏置电源组成。当近方波形的触发脉冲输入后,依次触发各个场效应管并使其分别导通,导通的程度由各场效应管栅极上的偏压决定,这样在输出传输线上就产生了n个脉冲,n个脉冲的叠加结果就形成了一个波形形状可调的脉冲。其调整精度由两个管子间的触发传输线与输出传输线的长度之差决定,整形脉冲的持续时间由整形电路场效应管个数决定,这样产生的波形形状可调的电脉冲最终将其加到光波导振幅调制器上。利用多个CaAs场效应管进行脉冲叠加产生任意整形脉冲的方法可以通过计算机分别控制场效应管栅极偏压进而控制整形电脉冲的形状,这样就可以最终实现整形脉冲调节的智能化。神光III装置集中同步系统研究:在激光核聚变研究领域,打靶的多路激光脉冲不但需要波形的一致性,而且需要有很高的时间一致性,即多路打靶激光脉冲在时域上要严格同步。同时高功率激光装置的振荡级、预放级、放大级以及激光和物理实验的诊断设备,都对高精度同步系统的应用提出了要求。精密同步机(PTS)具有延时可调的多路触发电脉冲输出,其具有触发晃动小、步进精度高的特点,它巧妙地利用编程技术和延迟线技术相结合,实现了同步精度高、系统性能可靠的设计要求。数字同步技术主要特点是同步脉冲的输出具有同步调节精度高、同步调节范围大。它巧妙地将超快的模拟电子电路与数字电路有机地结合起来,实现了同步控制的智能化。同时将数字延时、模拟延时及抖动补偿相结合,使得数字同步技术在0~1s的时间范围内同步精度可达0.5ns。该机配有计算产接口及光通讯接口,可以可靠地进行数据交换及接受主控系统控制。③超高速高压及低压电脉冲研究:利用纯电子学方法产生高稳定性、高速、高压和低压电脉冲因其结构简单、技术指标优越、性能可靠,且具有较低的使用成本,从而在激光技术、高速摄影和脉冲雷达等领域具有广泛的应用。在高功率激光装置的研究以及利用该装置所进行得ICF研究中,对于高稳定性、高速、高压和低压电脉冲的应用是必不可少的。


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