专利名称：一种新型电光开关的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种应用在激光器领域中的新型电光开关。
电光开关应用在激光器的研究领域。尤其是在激光器的再生放大系统研究中，电光开关是必不可少的器件。电光开关的快速开启与关闭，主要由驱动电路的前沿和后沿决定。由于在电光开关中晶体的半波电压一般需要数千伏，因而对高压高速驱动电路的研究更好地应用电光开关的关键。
由于高压电路中器件的带宽、功耗、噪声干扰的影响，产生前、后沿都很快而脉冲宽度比较宽的高压方波脉冲的难度很大。目前在激光器再生放大系统的研究中，较多采用的是双普克(电光开关)方法，即第一个普克盒产生开启信号，第二个普克盒产生关闭信号，从而实现倒出放大了的激光脉冲的目的。
但是，在再生放大回路中使用两个普克盒具有其一定的缺陷，首先，增加了振荡回路激光能量的损耗，从而提高了振荡器的触发阈值，降低了系统的稳定性；其次，增大了振荡器回路的调节难度，并给系统带来一些不确定因素。
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提出一种新型的电光开关，由于它采用一个普克盒(电光开关)，从而减少了振荡回路激光能量的损耗，减小了振荡器的触发阈值，提高了系统的稳定性，使系统的组成更加简便，振荡器回路调节更加方便，并可节约试验经费。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是它包括电光开关晶体、正交偏光镜、阶梯脉冲驱动电路和晶体电极四个部分。电光开关晶体的两侧设有正交偏光镜，电光开关晶体通过两个晶体电极连接阶梯脉冲驱动电路。阶梯脉冲驱动电路主要是用来产生使晶轴发生偏转的电脉冲，通过晶体电极传送到晶体晶轴，晶体晶轴的偏转起到对正交偏光镜产生的偏振光脉冲的通断作用，使电光开关达到快速开启与关闭。
阶梯脉冲驱动电路包括触发电路、场效应管电路、微波管电路、灯丝加热、栅极偏压5个部分，其中触发电路的输出端与场效应管电路的输入端相连接，场效应管电路的输入端与微波管电路的输入端相连接，微波管电路的输出端F极和K极分别与灯丝加热和栅极偏压相连接，微波管电路板极A为输出脉冲端。当被触发脉冲分别加载到触发电路的输入端，触发电路产生了两路尖脉冲，这两路尖脉冲分别触发场效应管电路，场效应管电路产生了两路高压超快窄脉冲再依次触发微波管电路，微波管电路即产生阶梯脉冲，此阶梯脉冲作用于电光开关的两个晶体电极上，使晶体的两个晶轴发生偏转，实现对来自正交偏光镜的偏振光的通断作用，使电光开关达到快速开启与关闭。
以下结合附图对本实用新型的原理做详细说明。
图1是本实用新型的整体结构示意图2是本实用新型的驱动电路4结构方框图；图3是本实用新型的驱动电路中触发电路4-1的电路图；图4是本实用新型的驱动电路中场效应管电路4-2的电路图；图5是本实用新型的驱动电路中微波管脉冲电路4-3的电路图；图6是输出的阶梯脉冲示意图。
参见图1，本实用新型包括电光开关晶体2、正交偏光镜1和3、阶梯脉冲驱动电路4和晶体电极5四个部分。电光开关晶体2的两侧设有正交偏光镜1和3，电光开关晶体2通过两个晶体电极5连接阶梯脉冲驱动电路4。阶梯脉冲驱动电路4主要是用来产生使晶轴发生偏转的电脉冲，通过晶体电极5传送到晶体2晶轴，晶体2晶轴的偏转起到对正交偏光镜1、3产生的偏振光脉冲的通断作用，使电光开关达到快速开启与关闭。
参见图1，图2，阶梯脉冲驱动电路4包括一触发电路(4-1)，触发电路4-1的输出端与场效应管电路4-2的输入端相连接，场效应管电路4-2的输出端与微波管电路4-3的输入端相连接，微波管电路4-3的输出端F极和K极分别与灯丝加热4-4和栅极偏压4-5相连接，微波管电路4-3板极A为输出脉冲端。当被触发脉冲分别加载到触发电路4-1的输入端，触发电路4-1产生的了两路尖脉冲分别触发场效应管电路4-2，场效应管电路4-2产生了两路高压超快窄脉冲再依次触发微波管电路4-3，微波管电路4-3即产生阶梯脉冲，此阶梯脉冲作用于电光开关的两个晶体电极5上，使晶体2的两个晶轴发生偏转，实现对来自正交偏光镜1、3的偏振光的通断作用。
参见图3的触发电路4-1，它主要包括型号为LM317的IC3和型号为LM337的IC5的两个可调电源、IC1A、R3、BG1等组成的电流可调恒流源、三极管BG2、BG3和三极管BG4、BG5组成的两个差分比较器、BG6和IC4A组成的电平转换器、三极管BG7、BG8三极管BG9、BG10组成的输出电路、IC1B、IC2A组成的电平预置电路和两个INPUT端。各器件的连接关系是IC3等组成的可调电源的输出端与IC1A的输入端相连接，IC1A的输出端与BG1的基极相连接，控制由BG1组成的恒流源的大小，BG1的集电极输出与BG2和BG3组成的差分比较器的发射极相连接，提供电流可调的恒流源；由IC5等组成的可调电源的输出端与IC1B的正向输入端相连，IC1B的输出端与IC2A的正向输入端相连接，IC2A的输出端分别与电阻R7、电容C5及BG2、BG2的集电极相连接；其中一个INPUT端接二极管D7的阳极，二极管D7的阴极接BG6的基极和通过二极管D2接BG6的集电极，BG6的发射极接运算放大器IC4A的正向输入端，IC4A的两个输出端分别接BG2和BG3组成的差分比较器的基极，BG2、BG2的集电极、电阻R7、电容C5及接BG4的基极，BG4、BG5的发射极通过电阻R11与-15V的电源相连接，BG5的集电极接BG7的基极，BG5基极通过排电阻N3B及N3A与负电源-4.5V相连接，BG7的发射极接BG8的基极，BG8的发射极输出尖脉冲；另一个INPUT端接二极管的D9的阳极，二极管的D9的阴极分别接BG9的基极和通过D8接BG9的集电极，BG9的发射极接BG10的基极，BG10的发射极输出尖脉冲。其工作原理是当被触发脉冲(TTL)电平加载到电路的两个INPUT端，其中一路经过BG9以及BG10，输出一个幅度大于20V、前沿小于1NS的尖脉冲；另一路经BG6加到IC4(MC10124)，脉冲电平转换为ECL电平后被加到由BG2和BG3组成的比较器两端，使得BG3处于导通状态。IC1A、R3、BG1等形成电流可调的恒流源通过BG3向电容器C5充电，充电的时间长短由加在IC1B上的预定电压所决定。充电结束后通过BG4和BG5组成的比较器，产生的延迟脉冲，再经过BG7和BG8，输出幅度大于20V、前沿小于1NS的尖脉冲。
参见图4的场效应管脉冲电路4-2，它包括三极管BG11、BG12、电容C24和三极管BG16、BG17、电容C25组成的两个输入级IN1和IN2、MOS场效应管BG13、BG14、BG15、稳压管D1、D2、D3、电容器C20、C21和BG18、BG19、BG20、稳压管D4、D5、D6、电容器C22、C23相串联形成的两个高压开关。各器件的连接关系是BG11、BG12和BG16、BG17的发射极分别通过变压器T1、变压器T2接MOS场效应管BG13、BG14、BG15、稳压管D1、D2、D3、电容器C20、C21相串联和BG18、BG19、BG20、稳压管D4、D5、D6、电容器C22、C23相串联形成的两个高压开关电路的BG20与BG15的触发输入级，两个高压开关电路的输出端BG13与BG18的漏极经电阻R34或R27与1500V的高压电源相连接，两个高压开关电路中的BG20与BG15的栅极接有二极管D10、D11，两个高压开关电路中的BG18的漏极与栅极接有由D1、C20组成的脉冲发生器，BG19的漏极与栅极接有由D2、C21组成的脉冲发生器，BG14的漏极与栅极接有由D5、C23组成的脉冲发生器，BG13的漏极与栅极接有由D6、C22组成的脉冲发生器，其工作原理是由图3的触发电路4-1中产生的两路尖脉冲分别触发图4中的两路VMOS场效应管脉冲发生电路4-2的触发输入端IN1和IN2。当IN1端有触发脉冲输入时，场效应管BG15迅速由截至状态变为导通状态，稳压管D5阳极电位瞬间从数百伏降为零，D5和电容器C23形成脉冲发生器，产生触发脉冲以触发BG14使其由截至状态变为导通状态。同样的道理对于BG13。因此电容器C19和电阻R38形成微分电路，从而产生出一路幅度脉冲从200V～1000V连续可调的尖脉冲通过D11输出。同样的道理，当IN2端有触发脉冲输入时，通过D10输出另一路幅度脉冲从200V～1000V连续可调的尖脉冲。这两个尖脉冲的时间间隔从100NS～900NS连续可调。
参见图5的微波脉冲电路4-3，它包括微波管BG1、耦合电容C26、C27、高压电源HV、偏置电源VB。各器件的连接关系是来自尖脉冲的输入端VIN接C26，C17接微波管BG1的栅极并通过电阻R42与50～150V偏置电源VB相连接，微波管BG1的阴极接地，微波管的板极分别通过电阻R41与高压电源HV相连接并与耦合电容C27相连接，C27的输出到光电开关两个晶体电极5上。其工作原理是两路经场效应管电路4-2产生的两路尖脉冲依次触发微波管脉冲电路4-3的输入端VIN，当第一个尖脉冲触发电路后，经电容C26耦合后，微波三极管的板极和阴极之间的阻抗迅速下降，通过电容C27产生一级结跃；当第二个尖脉冲触发电路后，经电容C26耦合后，微波三极管的板极和阴极之间的阻抗进一步下降，通过电容C27产生第二级结跃，这样就输出了如图6所示的阶梯脉冲，此阶梯脉冲作用于电光开关的两个电极5，每一级脉冲阶梯的电压等于电光开关晶体的半波电压，两级阶跃之间的时间间隔等于电光开关所要控制的开关时间。
对于单纵模激光脉冲，电光开关可以实现控制开关的逻辑功能，如果希望普克盒只实现一种逻辑功能(即开到关或关到开)，只需用一路脉冲来触发微波三级管即可。
本实用新型提供的电光开关，经使用和检测，其主要技术指标如下输出脉冲幅度3500V～7500V连续可调；输出脉冲宽度100ns～900ns连续可调；输出脉冲前、后沿＜8ns；触发脉冲电平TTL电平；触发晃动时间＜500PS(RMS)；固有延迟时间约30ns。
权利要求1.一种新型电光开关，它包括电光开关晶体(2)，位于电光开关晶体(2)两侧的正交偏光镜(1)和(3)，其特征在于，电光开关晶体(2)通过两个晶体电极(5)连接有阶梯脉冲驱动电路(4)。
2.根据权利要求1所述的电光开关，其特征在于所说的阶梯脉冲驱动电路(4)包括一触发电路(4-1)，其中触发电路(4-1)的输出端与场效应管电路(4-2)的输入端相连接，场效应管电路(4-2)的输入端与微波管电路(4-3)的输入端相连接，微波管电路(4-3)的输出端F极和K极分别与灯丝加热(4-4)和栅极偏压(4-5)相连接，微波管电路(4-3)板极A与输出(4-6)相连接，微波管电路(4-3)的输出端通过两个晶体电极(5)连接电光开关晶体(2)。
3.根据权利要求1，2所述的电光开关，其特征在于所说的阶梯脉冲驱动电路(4)中的触发电路(4-1)包括两个分别包含有IC3、IC5的可调电源和两个INPUT端，包含IC3的可调电源的输出端与IC1A的输入端相连接，IC1A的输出端与BG1的基极相连接，BG1的集电极输出与BG2和BG3组成的差分比较器的发射极相连接，包含IC5的可调电源的输出端与IC1B的正向输入端相连，IC1B的输出端与IC2A的正向输入端相连接，IC2A的输出端分别与电阻R7、电容C5及BG2、BG2的集电极相连接，其中一个INPUT端接二极管D7的阳极，二极管D7的阴极接BG6的基极和通过二极管D2接BG6的集电极，BG6的发射极接运算放大器IC4A的正向输入端，IC4A的两个输出端分别接BG2和BG3组成的差分比较器的基极，BG2、BG2的集电极、电阻R7、电容C5及接BG4的基极，BG4、BG5的发射极通过电阻R11与-15V的电源相连接，BG5的集电极接BG7的基极，BG5基极通过排电阻N3B及N3A与负电源-4.5V相连接，BG7的发射极接BG8的基极，BG8的发射极输出尖脉冲，另一个INPUT端接二极管的D9的阳极，二极管的D9的阴极分别接BG9的基极和通过D8接BG9的集电极，BG9的发射极接BG10的基极，BG10的发射极输出尖脉冲。
4.根据权利要求1，2所述的电光开关，其特征在于所说的阶梯脉冲驱动电路(4)中的场效应管脉冲电路(4-2)包括含有BG1、BG2的输入极、含有BG6、BG7的输入极和两个高压开关，BG11、BG12和BG16、BG17的发射极分别通过变压器T1、变压器T2接MOS场效应管BG13、BG14、BG15、稳压管D1、D2、D3、电容器C20、C21相串联和BG18、BG19、BG20、稳压管D4、D5、D6、电容器C22、C23相串联形成的两个高压开关电路的BG20与BG15的触发输入级，两个高压开关电路的输出端BG13与BG18的漏极经电阻R34或R27与1500V的高压电源相连接，两个高压开关电路中的BG20与BG15的栅极接有二极管D10、D11，两个高压开关电路中的BG18的漏极与栅极接有由D1、C20组成的脉冲发生器，BG19的漏极与栅极接有由D2、C21组成的脉冲发生器，BG14的漏极与栅极接有由D5、C23组成的脉冲发生器，BG13的漏极与栅极接有由D6、C22组成的脉冲发生器。
5.根据权利要求1，2所述的电光开关，其特征在于所说的阶梯脉冲驱动电路(4)中的微波脉冲电路(4-5)包括一微波管BG1来自尖脉冲的输入端VIN接C26，C17接微波管BG1的栅极并通过电阻R42与50～150V偏置电源VB相连接，微波管BG1的阴极接地，微波管的板极分别通过电阻R41与高压电源HV相连接并与耦合电容C27相连接，C27的输出到光电开关两个晶体电极5上。
专利摘要一种新型电光开关,它包括电光开关晶体,晶体的两侧设有正交偏光镜,电光开关晶体通过两个晶体电极连接阶梯脉冲驱动电路。阶梯脉冲驱动电路主要是用来产生使晶轴发生偏转的电脉冲,通过晶体电极传送到晶体晶轴,晶体晶轴的偏转起到对正交偏光镜产生的偏振光脉冲的通断作用,使电光开关达到快速开启与关闭。它可以减少振荡回路激光能量的损耗和振荡器的触发阈值,提高系统的稳定性,使系统的组成更加简便,振荡器回路调节更加方便。
文档编号H03K17/00GK2515872SQ0026139
公开日2002年10月9日 申请日期2000年12月13日 优先权日2000年12月13日
发明者刘百玉, 刘进元, 欧阳娴 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所