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光放大和电放大组合控制的高功率重频固态开关及方法

662 编辑：中冶有色网来源：中国工程物理研究院流体物理研究所

2022-08-18 16:00:57

权利要求 1.光放大和电放大组合控制的高功率重频固态开关，其特征在于，包括：光脉冲单元、光放大器件、光耦合器件和光电半导体结构；其中，所述光电半导体结构为以光电效应材料为基底，在光电效应材料上制作多层掺杂结构，以形成多个PNP结构和NPN结构，且PNP结构和NPN结构均没有电接触的基极；所述光脉冲单元用于向所述光放大器件输出光脉冲信号；所述光放大器件用于将所述光脉冲信号放大；所述光耦合器件用于将放大后的光脉冲信号整形扩散成阵列光脉冲信号输出至所述光电半导体结构；所述光电效应材料在光脉冲信号照射下产生光生载流子，光生载流子在多层掺杂结构中进行光致线性模式放大和/或场致非线性模式放大，实现高功率放大导通。 2.根据权利要求1所述的光放大和电放大组合控制的高功率重频固态开关，其特征在于，所述光脉冲单元包括脉冲电源和电光转换器件；所述脉冲电源用于将供电电源转换为高功率电源；所述电光转换器件将高功率电源转换为光脉冲信号。 3.根据权利要求2所述的光放大和电放大组合控制的高功率重频固态开关，其特征在于，所述脉冲电源为激光电源。 4.根据权利要求2所述的光放大和电放大组合控制的高功率重频固态开关，其特征在于，所述电光转换器件为气体介质器件或固体介质器件。 5.根据权利要求2所述的光放大和电放大组合控制的高功率重频固态开关，其特征在于，所述电光转换器件为氙灯或激光二极管。 6.根据权利要求1所述的光放大和电放大组合控制的高功率重频固态开关，其特征在于，所述光放大器件为光放大晶体或光放大光纤。 7.根据权利要求1所述的光放大和电放大组合控制的高功率重频固态开关，其特征在于，所述光耦合器为光学衍射分光元件、光学透镜或阵列光纤束。 8.根据权利要求1所述的光放大和电放大组合控制的高功率重频固态开关，其特征在于，所述光电效应材料为硅、砷化镓、碳化硅或氮化镓。 9.基于权利要求1-8任一项所述的光放大和电放大组合控制的高功率重频固态开关的工作方法，其特征在于，该方法包括：将供电转换为光脉冲信号输出；对光脉冲信号进行放大；将放大后的光脉冲信号整形扩散成阵列光脉冲信号；阵列光脉冲信号照射到光电

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