大口径倒腔式等离子体开关是神光Ⅱ升级装置倒腔式多程放大方案的关键单元，该方案要求等离子体开关能够在极短的时间内完成工作状态的转换。采用正负开关脉冲驱动的等离子体开关响应时间较长，无法满足装置的使用要求。基于Blumlein脉冲形成线结构的高压低阻抗开关脉冲发生器能够实现倍压输出，使单一脉冲驱动等离子体开关成为可能，从而大幅减小开关响应时间。单一脉冲驱动的350 mm×350 mm口径倒腔式等离子体开关理论充电时间约为54 ns，其开关响应时间可做到小于90 ns。实验测得的等离子体开关全口径开关效率大于99.7%，静态消光比大于381，时间窗口顶宽大于160 ns，底宽小于400 ns，上述指标均满足神光II升级装置的使用要求。

根据单脉冲过程电光开关气体放电的微观物理过程,提出了氦气放电的一维数值模型。用数值方法分析了气压对单脉冲过程电光开关的气体击穿、放电电流、KDP晶体两侧电压、开关效率、开关速度、等离子区电子温度及等离子体浓度的影响。数值计算结果表明,气压主要影响开关速度的快慢,而对开关效率的大小影响作用不大。在相同开关脉冲的驱动下,在气压较低的情况下,开关速度随气压增大而变快；而在气压较高的情况下,开关速度随气压增大而变慢。由此得到口径为8cm×8cm电光开关的最佳工作气压为1～4 kPa的结论。