针对超辐射发光二极管(Superluminescent Diode, SLD)光源输出光功率稳定性的需求, 用有限元分析方法分析了SLD光源组件内部导体组的分布电容矩阵及电场耦合情况; 通过电场耦合模型研究发现温控电路带来的干扰通过分布电容耦合到恒流回路中, 影响输出光功率的稳定性; 将制冷器接地可减小分布电容, 改进恒温电路的驱动方式可减小交流分量的干扰, 从而减小电场耦合对输出光功率的影响。

针对超辐射发光二极管(Super Luminescent Diode，SLD)光源输出光功率稳定性的需求，从光源的温控电路出发，建立了SLD恒流回路与半导体致冷器(TEC)之间的电场耦合模型，探讨了SLD光源的重要组件——TEC对其内部电场的影响；分析了光源内部不同组件间的分布电容。研究结果表明: 温控电路产生的交流分量作用于光源内部半导体致冷器，产生时变电场，经分布电容耦合到恒流回路中，影响输出光功率的稳定性；SLD光源外壳接地良好，可减小分布电容，从而减小电场耦合对输出光功率的影响。

基于集中参数模型分析了脉冲变压器分布参数、变比、负载阻抗等对输出波形前沿和过冲的影响。在此基础上对传统脉冲变压器、矩阵变压器的分布参数进行了分析对比,分析结果表明相对于传统脉冲变压器,矩阵变压器可获得更小的漏感值,但分布电容将有所增大。设计建造了两台变比分别为1∶60,1∶120传统脉冲变压器及变比为1∶120的矩阵变压器,实验研究表明矩阵变压器可获得更小的上冲特征系数,其分布参数与理论分析结果相吻合。

基于高变比脉冲变压器开展全固态调制器研究，输出电压为70 kV、输出脉冲为200 μs。研究了次级均匀绕制时环形结构脉冲变压器初次级间分布电容，给出了初次级间等效分布电容与静态分布电容的关系。在此基础上，从能量存储角度推导了次级非均匀绕制时初次级间等价分布电容与静态分布电容的关系表达式。基于理论分析对设计研制的脉冲变压器分布电容开展了实验研究，结果表明,采用非均匀绕制方式脉冲变压器动态分布电容减小30%，在脉冲变压器变比为1∶100时实现输出脉冲前沿2.5 μs,过冲4.3%。

介绍了一种基于空芯变压器的三谐振高压脉冲变压器。通过对三谐振脉冲变压器无损等效电路的理论分析，给出了在回路本征频率1∶2∶3时，电路各参数的关系及输出电压解析表达式，此条件下负载电压最大值为空芯变压器次级高压输出电压的2.77倍。根据理论分析及电路模拟的结果，提出了适用于三谐振脉冲变压器的设计方法——迭代模拟法，并采用迭代模拟的方法在研制的空芯变压器基础上研制了一台基于三谐振脉冲变压器的脉冲功率源，进行了实验研究。实验结果表明:所研制的三谐振脉冲变压器输出电压的最大值可以达到锥形高压绕组输出电压的2倍，系统最大工作电压约为600 kV，与理论分析的结果相吻合,说明将任意一台双谐振脉冲变压器改造成三谐振脉冲变压器具有可行性。

设计了一种基于全固态MOSFET半导体开关器件的Marx脉冲发生器。充电回路用快恢复二极管代替充电电阻，减小了充电部分功率损耗；将主电路和驱动电路集成在一起，采用自取电模式给驱动电路供电；由光纤传输驱动信号，抑制了放电回路对触发信号的干扰；采用顺/逆时针方向环形分布的紧凑型拓扑结构，不仅减小了回路电感，而且实现了脉冲发生器的小型化与模块化。所设计的Marx发生器充电部分仅需提供900 V低压，用180级单元串联，获得最高幅值为150 kV、脉宽1~5 μs可调的高压快脉冲，前沿控制在500 ns以内。利用该脉冲发生器在50 kΩ电阻和5 pF电容并联的等效负载上进行了一系列实验；比较分析了脉冲发生器工作过程中影响脉冲上升沿的几个主要因素，包括回路电感、MOSFET驱动电压及主回路分布电容等，并讨论了提升脉冲前沿的技术措施。

在理论分析分数比脉冲变压器输出脉冲上升时间与变压器次级绕组匝数、磁芯截面积和伏秒积等参数关系的基础上，设计建造了一台初次级等效比为1∶43.4分数比脉冲变压器，等效到次级的漏感为157.3 μH，分布电容为412.4 pF。低电压实验得到负载上的脉冲上升时间为894 ns，高电压实验得到负载上的脉冲上升时间为917 ns，电压幅值42.7 kV，表明所设计建造的分数比脉冲变压器达到了设计要求。

为实现脉冲功率源小型化，设计了一种螺旋形薄膜介质Blumlein线，应用火花隙开关对其进行了放电实验研究，并对负载电压波形进行了分析。结果表明，开关电感会减缓脉冲前沿，电极直流阻抗使得负载输出电压效率显著降低，波形平顶趋于减小，分布电容耦合造成负载电压的预脉冲，而均压层不会影响传输特性，不会对负载电压波形造成影响。