为了满足脉冲电场消融的应用需求，解决单极性脉冲电场分布不均匀的问题，研制了一台基于半桥结构的主电路、具有纳秒级前沿的高重复频率双极性亚微秒高压脉冲电源。该脉冲电源由FPGA提供控制信号，经过驱动芯片放大控制信号后，利用光耦隔离驱动多个SiC MOSFET。驱动电路所需元器件较少，信号控制时序简单，可提供负压偏置，使开关管可靠关断，提高了电路的抗电磁干扰能力，使电源能稳定运行。通过电阻负载实验，对比分析了不同栅极电阻对驱动电压的影响，驱动电压上升沿时间越短对应的双极性高压脉冲前沿越快。实验结果表明：所设计的高频双极性脉冲电源在100 Ω纯阻性负载上能够稳定产生重复频率双极性纳秒脉冲，输出电压0～±4 kV可调，脉宽0.2～1.0 μs可调，正负脉冲相间延时0～1 ms可调，上升沿和下降沿60～150 ns之间。该双极性脉冲电源电路设计结构紧凑，能满足应用的参数需求。

脉冲式半导体激光器的出光质量直接影响探测精度。针对激光探测系统小型化的需求，设计一款面积小、集成度高的激光器驱动芯片。该芯片使用新型3D堆叠式封装技术将栅极驱动管芯与功率场效应晶体管管芯集成，并在中间添加双面覆铜陶瓷基板实现两管芯互连。该封装形式既提高了芯片的散热能力，又增强了过流能力。首先对激光探测发射模块现状进行详细介绍，引出了激光器驱动芯片的设计思路与方法，并给出了具体的封装设计流程。对栅极驱动电路与版图进行设计，使用0.25 μm BCD工艺制造栅极驱动芯片。在完成激光器驱动芯片封装后，搭建外围电路进行测试，使该芯片驱动860 nm激光器，芯片供电电压为12 V时，输入电平为3.3 V、频率为10 kHz的PWM信号，芯片输出脉冲宽度为180 ns的窄脉冲，其上升、下降时间小于30 ns，峰值电流高达15 A，可以使激光器正常出光，满足探测需求。芯片具有超小面积，约为5 mm×5 mm，解决了传统激光器驱动电路采用多芯片模块造成探测系统内部空间拥挤的问题，为小型化提供新思路。