用于调Q的高压、超快脉冲发生器
【国家自然科学基金】_固态开关_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
科研热词 高电压 高温超导限流器 零电流型开关 零电压型开关 过零型固态继电器 脉冲陡化 脉冲成形线 脉冲压缩 脉冲功率 磁开关 短路电流 直流偏置电压源 电磁耦合 电磁斥力开关 混合式开关 晶闸管投切电容器 无功补偿 整流器 数字信号处理器 快速熔断器 双波长 半导体开关 全固态激光器 全固态 nd:yag marx发生器 igbt 1338 nm 1319 nm
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
科研热词 感应叠加 脉冲发生器 固态调制器 冲击磁铁 金属氧化物变阻器 过压保护 能量吸收 短路保护 电荷泵 现场可编程门阵列 混合式限流器 混合式断路器 快速晶闸管 快速建立 固态调制 固态开关 功率驱动 传输线 pfn igbt cpld cmos
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2011年 科研热词 闪存 近红外电致变色 芯片并行 胆甾相液晶 旋光开关 总线并行 开关并行 并行策略 侧链型液晶高分子 meteoric结构 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
科研热词 高压脉冲 高压rsd堆 高储能密度电容器 预充电荷 雪崩特性曲线 雪崩三极管 阻尼 铁电阴极 调谐增益 触发电路 触发模型 脉冲重复频率(prf) 脉冲功率源 罗氏线圈 纳米技术 紫外光 磁压缩固态脉冲电源 相位噪声 电子发射 测量带宽 开关电容阵列 并联谐振 宽带压控振荡器 失调灵敏度 复合积分器 声光调q 固态开关 固态器件 固体激光器 固体传输线 反铁电材料 反向开关晶体管 参数设计 半导体技术 光束质量 cmos
激光技术PPT模板讲义
PTM运转方式： 1. 优点：脉冲宽度窄,峰值功率高 2. 缺点：能量释放时刻难以控制,脉冲噪声大,光束质量难控制
5.3.4 调Q技术的其它功能
调Q的基本功能是获得窄脉宽、高峰值功率的巨脉冲，Q开关不 仅能有效的控制激光能量和功率特性,还可以控制激光的空间和 频率特性
1. 选横模的功能:在临界激光 预激光 状态产生基横模种子,接着Q 开关完全打开,使种子放大,得到功率足够高的基横模激光，
5.4.2 调Q晶体的电极结构
1. KDP类晶体大多采用纵向应用,采用环状电极结构， 2. LN类晶体采用横向应用,采用平板电极结构，
5.4.3 对激光工作物质的要求
1. 储能密度高,上能级寿命长， 2. 抗损伤阈值高，
5.4.4 对光泵浦灯的要求
1. 效率高,与激光工作物质光谱匹配好， 2. 寿命长,可靠性高，
2. 选单纵模的功能 3. 开始时,Q开关处于不完全关闭的状态，在靠近中心频率附近
形成单纵模振荡,而后Q开关完全打开,以之为种子获得单纵模脉 冲激光输出，
第四节 设计电光调Q激光器应考虑的问题
5.4.1 调Q晶体材料的选择
1. 消光比高,晶体折射率的均匀性好 2. 透过率高， 3. 半波电压低,驱动功率低， 4. 抗破坏阈值高， 5. 晶体防潮,KDP类晶体易潮解,LN晶体不潮解
实现方式一：
1. 储能过程 首先电光晶体上不加电压,积累反转粒子数,而后在电光晶体上加 上半波电压,Q值突增,激光振荡迅速形成，
2. 释放过程 当腔内激光振荡的光子密度达到最大值时,迅速撤去晶体上的电 压,腔内存储的最大光能量瞬间透过棱镜P2而耦合输出，
实现方式二：
1. 储能过程 首先电光晶体上加/4电压,Q开关处于关闭状态,积累反转粒子 数,而后瞬间撤去电压,Q值突增,激光振荡迅速形成，
激光之父：1964年诺贝尔物理学奖得主汤斯博士
激光之父：1964年诺贝尔物理学奖得主汤斯博士作者：朱安远来源：《中国市场》2016年第09期[摘要]美国实验和理论物理学家、发明家和教育家查尔斯·汤斯是微波激射器（Maser）的主要发明者和激光器（Laser）的先驱者之一，与前苏联（现俄罗斯）物理学家和微波波谱学家巴索夫以及普罗霍罗夫分享1964年诺贝尔物理学奖，还与多人共享“激光之父”之美誉。
激光技术是20世纪人类的重大技术发明之一，为了纪念汤斯教授逝世1周年并寄托笔者的深情哀思，特撰写出此长文。
笔者在此全面介绍了汤斯教授的生平与家庭成员；主要学术成就与贡献；与中国的渊源以及所获雅称、奖项与荣衔，重点梳理出激光技术波澜壮阔发展历程的整个脉络和概貌，还顺便简介了并非激光器的半导体发光二极管（LED）的发展概况，简明扼要地阐述了诺贝尔自然科学奖中与激光技术密切相关的有关情况。
[关键词]查尔斯·汤斯；能级（能态）；跃迁；受激辐射；微波波谱学；核磁共振；拉比树；粒子数反转；微波激射器（Maser）；量子电子学；工作物质（增益介质）；泵浦源；光泵浦；光谐振腔；激光（Laser）；红宝石激光器；激光技术；光纤通信（光通信）；网络；全息摄影术；精密测量；激光冷却技术；玻色一爱因斯坦凝聚态（BEC）；发光二极管（LED）；发明专利；诺贝尔自然科学奖2.8激光技术主要发展历程简述（续）1962年休斯研究实验室美国物理学家赫尔沃斯（RobeaWillis Hellwarth，1930.12.10-）和麦克鲁尔（Fred J.McClung）在红宝石激光器的谐振腔内采用了可外部控制的克尔盒（电光元件亦可采用普克尔斯盒，即Pockels cell），通过控制反馈保持了一个巨脉冲，从而研制成功把红宝石激光器用作巨脉冲发生器的电驱动Q开关技术（Q-switching，又称调Q技术。
与同样用来产生激光脉冲的锁模技术相比，该技术的重复率、脉冲能量和持续时间更长。
GenePulser简介
NewGene Pulser Xcell TM electroporation system产品描述Gene Pulser Xcell 是一个使用电容器来产生可控的指数波或方波来对细胞进行电穿孔的仪器。
它能够在高压电路中产生高达3000V的电脉冲，和在低压电路中产生500V电压。
Gene Pulser Xcell 是一套模块化设计的设备，包含一台主机（main unit）和两台附属模块（CE module和PC module），一个ShockPod电击腔（shocking chamber）以及一体化电极的电击杯（cuvette）。
CE Module和Gene Pulser Xcell 主机（main unit）联用可以对大多数的真核细胞进行电穿孔，包括：动物细胞和植物原生质体。
PC Module 可以对各种细菌和真菌进行电穿孔，包括其他样品量小和高电阻的需要高电压条件的样品。
主要功能:♦能够提供指数波（exponential waveform）和方波（square waveform）♦适用于所有细胞类型，原核的和真核的♦模块化设计，包含 main unit，CE module，PC module 和ShockPod♦友好的数字用户界面，可方便、直观地编程控制所有参数，包括那些附属设备的参数♦应用了 Bio-Rad的专利技术 PulseTrac 电路和 Arc 保护技术 (US 专利号 4,750,100;4,910,140)♦预存有经优化的针对常见的细菌、真菌和动物细胞类型的实验程序♦手工编程时可进入或修改所有参数或直接编辑所需要的时间常数♦可储存144个用户自己的程序♦有优化程序的功能♦能提供实际发送脉冲的数据，包括时间常数、实际的电压，脉冲间隔和脉冲时间等♦在高压电路中提供最高3000 V的电压，在低压电路中提供最高500 V的电压♦能够储存和唤回前100次实验的实验参数♦用户参数选择可调节按键音量和显示屏亮度♦紧凑的外型♦单键激发电脉冲♦革新的 ShockPod电击腔（ shocking chamber）可单手操作，能适当地定位电击杯来进行安全操作.♦符合的电器安全指标包括： EN 61010 , EMC EN61326 Class A♦作为PulseTrac系统的一部分，用户可选择进行校准和电容器测量♦保证高压电容器+/- 10%的公差。
声光调Q纳秒脉冲全光纤超连续谱光源
Ｆｉ ｇ． １ Ｓ ｃ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ａ ｌ ｌ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ ｄ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ
图 １ 全 光 纤 脉 冲 光 纤 激 光 器 结构 示 意 图
摘 要 ： 基 于 声 光 调 Ｑ 技术 的 纳 秒 脉 冲 光 纤 激 光 超 连 续 谱 光 源 系 统 为 全 光 纤 结 构 ， 使 用 普 通 的 传 能 光 纤 作 为 超 连 续 谱 的产 生 介 质 ， 通过改变泵浦 功率和调制频率 ， 可 获 得 不 同 的超 连 续 谱 输 出 。 实 验 结 果 表 明 ： 泵 浦功率越大 ， 调制频率越低 ， 传能光纤越长 ， 光 谱 展 宽 越 宽 。 当传 能 光 纤 为 ２ ０ ０ ｍ、 调制 频 率 为 １ ｋ Ｈｚ 、 占 空 比 为 １ ． ０ 、 泵浦功率 为 ４ ． ６ ８ ｗ时， 获得谱线宽度超过 ７ ０ ０ ｎ ｍ 的超 连续 谱 输 出 。该 系 统 可作 为 超 连 续 谱 光 源 的 一 种参考方案 。 关键词 ： 脉冲光纤激光器 ； 声光调制 ； 超 连续谱 ； 占空 比
槲 一
激 光器 作 为激光 种 子源 ， 但是 这些 种 子源 功率 一般 较小 ， 获得 ｋ ｗ 级 的峰 值 功 率一 般 需 要 ４ ０ ｄ Ｂ以 上 的增益 ，
要 进行 多级 放大 ， 系统复 杂 。而且 最后 一级 需要 用 大模 场直径 的光纤来 缓解 放大 自发 辐射 和非线 性效 应 ， 很 难
鬻
子 分裂 、 调 制不 稳定 性 （ ＭＩ ） 等ｌ １ ］ ， 目前 大多 数方 案都 是基 于光 子 晶体 光 纤 （ Ｐ Ｃ Ｆ ） 较 强 的非 线性 效 应 和可控 的
EMC61000-4B电快瞬变脉冲群发生器操作手册
图 5 台式设备的电源线抗扰性试验配置图 被试设备按生产厂的安装要求与接地系统相连接,不允许有额外的接地,它的电源线长 度如果超过0.5m，应把电源线折叠在一起，然后放置在距参考接地板上方10cm处。 9、 台式设备信号线抗干扰性型式试验的配置如图6所示。
图 6 台式设备的信号线抗干扰性试验 试验时采用电容耦合夹。如果试验是针对两台被试设备来说的,则露出在被试设备与电 容耦合夹之间的信号线长度L1及L2必须均为0.5m±0.05m,如果试验是针对某一台被试 设备(如被试设备1)，则在耦合夹的另一端（不接被试设备的一端）必须接入去耦网络。 10、地面设备电源线抗干扰性型式试验的配置见图7所示。接线的要求与台式设备相同。
八、下一轮测试
当需要测试其它设备时,将受试设备依次接入，重复测试即可。
九、 测试完成
全部测试结束后，取下P.OUT 与波形输入端的连接线。电压调节旋钮逆时针旋到最小， 当电压表指示小于 40V，关闭仪器电源。
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第三章 试验配置
为保证试验的可比性和可重复性，必须规范试验配置，用户在进行试验配置时，必须严 格按照IEC61000-4-4标准的相关要求。 试验方法可以区分为两种不同类型的试验：在实验室进行的型式试验；在设备最终安装 条件下对设备进行的安装后试验。优先采用的试验方法是在实验室进行的型式试验。
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15、 I/O线和通信线路的现场试验 在I/O线和通信线路上作现场试验时，应尽可能采用电容耦合夹把干扰信号耦合到线路 上去。如果因为信号线或通信线的尺寸及结构上的原因而不能使用此耦合夹时，也可采 用金属箔或金属带子包裹被试线路来代替，但此时产生的耦合电容应当与电容夹有相当 的电容量。此时EMS61000-4B的P.OUT同轴输出芯线与金属箔相连，由电缆的屏蔽层与被 试设备的外壳相连，注意连线要尽可能地短。这种试验方法的配置见图11所示。
超快激光微纳加工技术
超快激光微纳加工技术一、引言超快激光微纳加工技术是一种新型的加工技术，其具有高精度、高效率、高质量等优势。
在微电子、生物医学、光学器件等领域中得到了广泛的应用。
本文将对超快激光微纳加工技术进行详细介绍。
二、超快激光微纳加工技术原理1. 超快激光的产生与特点超快激光是指脉冲宽度在飞秒级别以下的激光，其脉冲宽度一般为几十飞秒至几百飞秒。
超快激光的产生主要通过调Q技术实现，其具有高峰值功率和短脉冲宽度等特点。
2. 超快激光微纳加工原理超快激光微纳加工技术主要是利用超快激光与材料相互作用时所产生的非线性效应进行微细结构制造。
当超快激光照射到材料表面时，由于其短脉冲宽度和高峰值功率，会使材料表面的电子密度瞬间增加，从而引起材料的非线性光学效应。
这些效应包括多光子吸收、自聚焦、等离子体生成等，最终形成微细的结构。
三、超快激光微纳加工技术的应用1. 微电子领域超快激光微纳加工技术在微电子领域中得到了广泛的应用。
例如，可以利用超快激光制造高精度的微型电路板、传感器等。
2. 生物医学领域在生物医学领域中，超快激光微纳加工技术可以用于制造高精度的生物芯片、仿生器官等。
此外，还可以利用超快激光进行细胞切割和组织切割等操作。
3. 光学器件领域在光学器件领域中，超快激光微纳加工技术可以制造出高质量的反射镜、透镜等。
此外，还可以利用超快激光进行二次谐波产生和频率转换等操作。
四、超快激光微纳加工技术的发展趋势1. 提高加工精度和效率超快激光微纳加工技术的发展趋势是提高加工精度和效率。
目前，超快激光微纳加工技术的加工精度已经达到亚微米级别，但仍需要进一步提高。
2. 拓展应用领域超快激光微纳加工技术还可以在新材料、新器件等领域中得到拓展应用。
例如，在太阳能电池、柔性电子、量子计算等领域中都有广阔的应用前景。
3. 降低成本随着超快激光微纳加工技术的不断发展，其成本也逐渐降低。
今后，随着相关技术的不断完善和普及，其成本将进一步降低。
钕激光分类
钕激光分类钕激光是一种常用的激光类型，具有广泛的应用领域。
根据不同的参数，钕激光可以分为多种类型。
以下是关于钕激光的分类介绍。
一、连续波钕激光（CW钕激光）连续波钕激光的输出脉冲持续时间很长，可以连续工作长时间。
这种激光主要用于制造工业、医疗、科研等领域中需要较长时间加工的任务。
与其他钕激光类型相比，CW钕激光具有操作简单、功率稳定、使用方便等优点，被广泛应用于生产制造领域。
二、脉冲钕激光脉冲钕激光输出脉冲时间很短，一般在微秒或纳秒级，因此被称为短脉冲激光。
脉冲钕激光功率高、脉宽窄，具有很高的光能密度，在加工精度要求高的领域被广泛应用。
例如，用于微电子器件制造、材料切割、打标等领域。
脉冲钕激光又可以根据输出功率的不同分为低功率脉冲钕激光和高功率脉冲钕激光两种，用途各异。
三、调Q钕激光调Q钕激光是基于纳秒级脉冲激光的一种新型激光技术。
它采用调Q元件（Q开关器）对激光脉冲进行调制，使得脉冲的峰值功率和重复频率均得到控制。
调Q钕激光成像效果和加工精度比脉冲钕激光更高，被广泛应用于生物医学、材料加工等领域。
四、倍频钕激光通过倍频钕激光，可以将钕激光的波长缩短至254nm到532nm之间，即发出绿色光、黄色光等其它颜色的激光。
倍频钕激光在医学、人工晶体、生产加工等领域有着重要的应用，比如用于皮肤美容关键器械中的光导设备、结节切割、眼科等方面。
五、超快钕激光超快钕激光也是一种脉冲激光，输出的脉冲时间是飞秒级的，因此也被称为超短脉冲钕激光。
超快钕激光的功率高、脉冲宽度短、光学稳定性好，可以处理很多微观科学领域的实验，例如液态材料光化学、超快光谱学、动态光学、光学精度加工等领域。
此类激光因技术难度大，成本高，目前仍主要用于科研领域。
总之，钕激光的应用将不断发展和扩大，随着新的技术和应用的不断出现，更多基于钕激光的类型也会不断涌现。
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用于调Ｑ的高压、超快脉冲发生器
作者：朱琳刘爽张伟陈煦
来源：《现代电子技术》2009年第15期
摘要：为得到用于调Q的高速高压脉冲，介绍一种基于MaxBank原理的纳秒脉冲发生器设计及实现。
电路分两级组成，第一级是经74LS123整形过的脉冲触发单管产生预雪崩级脉冲，第二级采用级联雪崩晶体管串。
电路板采用微带线结构，通过同轴脉冲形成线，对脉冲形状进行优化。
最终获得输出阻抗50 Ω，脉冲峰峰值1.48kV，脉冲前沿为200 ps的高压、高速大电流脉冲。
同时对晶体管的选择、触发脉冲的产生也做了介绍，对PcB板的设计中应注意的问题做了相应的说明。
关键词：调Q；高压脉冲；雪崩晶体管；微带线。