1 上海理工大学 机械工程学院,上海 200093
2 中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所,江苏 苏州 215163
纳秒脉冲电场消融要求在100 Ω负载上产生数千伏的纳秒脉冲,加快脉冲前沿有利于获得更窄的纳秒脉冲。提出了一种具有快速前沿的固态Marx发生器,在每级电路中插入一个电感,并且让放电管和充电管同时导通数十纳秒,等放电管完全开通后,关断充电管,对负载进行放电,以消除放电管和放电回路杂散电感对脉冲前沿的限制,获得具有快前沿的高压脉冲。搭建了32级Marx样机,实验中通过调节直通时间,在100 Ω的低阻负载上获得了电压上升沿35 ns、脉宽800 ns、电流186 A的高压脉冲。对比并分析了充电管和放电管直通时间对上升沿的影响,发现直通时间越长,脉冲电流的前沿越快。输出端的峰值电流最大可达186 A。表明该脉冲电压源可以有效地提高电流的输出,提高系统带载能力。该方案相比于传统的改进方法,提高了系统抗干扰能力的同时,也减少了所使用开关管的数量,降低了脉冲电源的成本。
全固态Marx发生器 大电流 方波脉冲 上升沿 all solid-state Marx generator high current square wave pulse rising edge 强激光与粒子束
2024, 36(2): 025003
强激光与粒子束
2023, 35(2): 023004
中国科学技术大学光学与光学工程系, 安徽 合肥 230026
提出一种耗散孤子共振脉冲与随机啁啾脉冲可调的方波光纤激光器, 并搭建一个全光纤啁啾测量系统来研究其输出啁啾特性。实验结果表明,通过调节腔内偏振控制器可产生耗散 孤子共振脉冲和随机啁啾方波脉冲。耗散孤子共振脉冲光谱具有陡峭的边沿且光谱中央存在尖峰,脉冲中央部分 为较小的线性啁啾,边缘部分为较大的非线性啁啾。随机啁啾脉冲没有明确的啁啾分布,其光谱形状和光谱宽 度几乎不随抽运功率而变化。
激光技术 光纤激光器 被动锁模 啁啾 方波脉冲 laser techniques fiber laser passively mode locking chirp square-wave pulse
1 广东东软学院 计算机科学与技术系,广东 佛山 528225
2 南昌工程学院 江西省协同感知与先进计算技术研究所,南昌 330003
搭建了长腔“8”字型掺铒光纤激光器,并对产生的谐波锁模方波脉冲进行了实验研究.结果表明,该脉冲具有光滑的宽带光谱,示波器上显示为方波脉冲,但自相关迹证实其为类噪声脉冲,即为类噪声方波脉冲; 通过调节偏振控制器和泵浦功率等激光器腔内参量,获得了高达5阶的谐波锁模类噪声方波脉冲; 该类噪声方波脉冲并非可以无限增大脉冲能量,而是在一定条件下产生脉冲分裂,出现谐波锁模方波脉冲现象.
光纤激光器 类噪声 方波脉冲 谐波锁模 Fiber laser Noise-like Square wave pulse Harmonic mode-locking
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 中物院脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
采用功率IGBT串联组合模块作为放电开关,设计了16级Marx结构的脉冲电源,能够产生可调高压方波脉冲。由9支耐压3 kV的IGBT串联组成最大工作电压12.5 kV的串联组合模块; 通过磁隔离触发方式控制各级IGBT的同步导通和关断。输出电压从几kV至200 kV可调、输出脉宽随外部触发信号宽度在1.5~10 μs范围内可调、前沿小于500 ns、后沿小于2.3 μs; 在输出电压大于100 kV、输出电流20 A时顶降小于2%。
脉冲功率 固态开关 方波脉冲 Marx结构 pulse power solid-state switch square wave pulse Marx topology 强激光与粒子束
2017, 29(2): 025009
清华大学 电机工程与应用电子技术系, 北京 100084
设计了一个小型整体径向传输线并对其传输特性进行了实验研究。该传输线由两块相距1 cm的铝合金平板组成,其特征阻抗采用双曲线型。1个输出端口位于传输线中央,20个输入端口均匀分布在传输线的外圆周上,最多可供20路脉冲同时注入。此传输线浸没于去离子水中,其单向传输时间为15 ns。负载由20个154 Ω的电阻并联而成,以保证输出端的阻抗匹配。实验测得的输出电压波形与3维电磁场仿真结果非常接近。此外,还通过实验研究了不同驱动脉冲路数情况下小型整体径向传输线的输出电压,发现在驱动脉冲路数较少的情况下,输出电压的幅值几乎正比于驱动脉冲的路数。
方波脉冲 整体径向传输线 非均匀传输线 Z箍缩 square wave pulse monolithic radial transmission line nonuniform transmission line Z-pinch 强激光与粒子束
2016, 28(4): 045015
1 华东交通大学 现代教育技术中心, 南昌 330013
2 榆林学院 能源工程学院, 陕西 榆林 719000
用简单地调节泵功率的方法, 实现了独立、连续地调整输出方波脉冲的振幅和宽度。采用了双泵结构, 其中一个泵用来调节输出脉冲的宽度, 另一个泵用来调整幅度; 提出并实现了一种8字形双泵被动锁模光纤激光器。仿真结果表明, 该被动锁模光纤激光器可以产生幅度可调的方波脉冲。这一结果将有助于纳秒方波脉冲机理的进一步研究。
光纤激光器 被动锁模 宽幅可调 方波脉冲 fiber laser passively mode-locked width/amplitude adjustable square wave pulse