电光开关及激光设备制造技术

本发明专利技术涉及一种电光开关及激光设备，包括：依次串联的第一雪崩三极管T1、第二雪崩三极管T2...第N雪崩三极管Tn，所述第一雪崩三极管T1的集电极为高压电接入端，所述第一雪崩三极管T1的集电极通过电容C1接地，所述第N雪崩三极管Tn的发射极接地，所述第N雪崩三极管Tn的基极为触发信号输入端；所述第一雪崩三极管T1的集电极还通过传输线连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述电容C2的一端还通过电光晶体P连接所述第一雪崩三极管T1的集电极。本发明专利技术提供的电光开关的电路简单，可靠性好。可减少现有技术中的昂贵的雪崩三极管和无需延时电路，成本低。如果传输线的长度固定，则该电光开关的脉宽也就固定了，该电光开关没有脉宽抖动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，具体是一种电光开关及应用该电光开关的激光设备。
技术介绍
在激光中，经常应用到电光开关。一般情况下只用电光开关的下降沿就够了，但是有些场合需要同时用到电光开关的上升沿和下降沿，如用电光开关来选单、倒空、斩波等。 由于使用电光开关驱源的电压很高、开关速度很快，一般采用雪崩三极管串联方式。如图1 所示，其中图Ia为下降沿开关方式，图Ib为下降沿、上升沿开关方式。如图Ia所示，Tl、 T2. . . Tn均为雪崩三极管，串联在电光晶体P高压端，平均分配高压电压。电光晶体P处于高压电场中，当触发信号来时最下端的雪崩三极管Tn导通，使雪崩三极管T1、T2. . . Tn-I的电压增大至雪崩电压，这样Tl、Τ2. . . Tn-I突然雪崩，使电光晶体P的高电压突然降到0V， 下降沿时间可到1-5纳秒左右，电光晶体P两端的电场瞬间消失，这是下降沿开关的电光开关驱动原理。对于上升沿开关方式与下降沿开关方式一样，但是有两边一样的下降沿开关方式电路，该电路比图Ia增加了 Ql、Q2...Qn、C2、R2及延时电路。如图Ib所示，没有触发信号时，电光晶体P两端都是高压且电压相等，即电光晶体P两端的电压都为0V，没有电场； 当触发信号时，电光晶体P的左端马上降到0V，而右端的触发信号要经过延时电路，此时右端还保持高压，这样左边雪崩三极管的下降沿变成电光晶体P两端电压的上升沿，上升时间约为1-5纳秒，触发信号经过延时电路的时间延时驱动右端的雪崩三极管，使电光晶体P 右端的电压马上降到0V，这时电光晶体P两端电压又是相等状态，即电压为0V。即左边雪崩三极管的下降时间也是电光晶体P两端电压的下降时间，也约为1-5纳秒。但是上述现有技术提供的用到上升沿和下降沿的电光开关的结构复杂，成本高， 且该电光开关的脉宽抖动大。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种电光开关，电路简单、可靠性好，成本低且脉宽抖动小。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种电光开关，其包括依次串联的第一雪崩三极管Tl、第二雪崩三极管T2...第N雪崩三极管Tn，所述第一雪崩三极管Tl的集电极为高压电接入端，所述第一雪崩三极管Tl的集电极通过电容 Cl接地，所述第N雪崩三极管Tn的发射极接地，所述第N雪崩三极管Tn的基极为触发信号输入端；所述第一雪崩三极管Tl的集电极还通过传输线连接电容C2的一端，所述电容C2 的另一端接地，所述电容C2的一端还通过电光晶体P连接所述第一雪崩三极管Tl的集电极。优选地，所述第一雪崩三极管Tl的集电极还连接有电阻Rl的一端，所述电阻Rl 的另一端为高压电接入端。优选地，所述传输线为同轴线缆。优选地，所述传输线的长度L为L = C*tw，其中，C为光速，单位为0.3米/纳秒； tw为所述电光开关的工作脉宽，单位为纳秒。一种设备，其包括上述任意技术方案所述的电光开关。优选地，所述设备为激光器。实施本专利技术的技术方案，具有以下有益效果本专利技术提供的电光开关的电路简单， 可靠性好。可减少现有技术中的昂贵的雪崩三极管和无需延时电路，成本低。如果传输线的长度固定，则该电光开关的脉宽也就固定了，该电光开关没有脉宽抖动。附图说明图Ia为现有技术提供的电光开关的结构示意图；图Ib为现有技术提供的电光开关的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的电光开关的结构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种电光开关，如图2所示，该电光开关包括依次串联的第一雪崩三极管Tl、第二雪崩三极管T2...第N雪崩三极管Τη。在本实施例中，所述第一雪崩三极管Tl的基极连接自身的发射极并连接第二雪崩三极管Τ2的集电极，同样，第二雪崩三极管Τ2的基极连接自身的发射极并连接第三雪崩三极管Τ3的集电极，以此类推，第N-I雪崩三极管Tn-I的基极连接自身的发射极并连接最后一个第N雪崩三极管Tn的集电极。所述第一雪崩三极管Tl的集电极为高压电接入端，所述第一雪崩三极管Tl的集电极通过电容Cl接地，所述第N雪崩三极管Tn的发射极接地，所述第N雪崩三极管Tn的基极为触发信号输入端。所述第一雪崩三极管Tl的集电极还通过传输线L 连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地、所述电容C2的一端还通过电光晶体P连接所述第一雪崩三极管Tl的集电极。即所述传输线L与所述电光晶体P并联在所述电容 C2的一端与所述第一雪崩三极管Tl的集电极之间。优选地实施例中，所述传输线L为同轴线缆。更为优选地实施中，所述传输线的长度L为L = C*tw，其中C为光速、单位为0. 3 米/纳秒；tw为电光晶体的工作脉宽、单位为纳秒。该实施例提供的电光开关中，第N雪崩三极管Tn的基极没有加载触发信号时，电光晶体P两端通过传输线L的连接两端电压为0 ；当第N雪崩三极管Tn的基极加载有触发信号时，使电光晶体P左端(连接在第一雪崩三极管Tl集电极的一端)的电压马上降到 0V，而电光晶体P右端(连接在电容C2的一端)的电荷要经过传输线L的延时才能被雪崩三极管拉到地，这样电光晶体P右端的电压比左边迟一些降到0V。电光晶体P两端电压存在的时间为tw = L/C，其中C为光速、单位为0. 3米/纳秒；tw为所述电光开关的工作脉宽、单位为纳秒；L为传输线的长度、单位为米。如果电光晶体P的工作脉宽为3-10纳秒，则需要传输线L的长度为1-3米。上述实施例提供的电光开关的电路简单，可靠性好。可减少现有技术中的昂贵的雪崩三极管和无需延时电路，成本低。如果传输线的长度固定，则该电光开关的脉宽也就固定了，该电光开关没有脉宽抖动。在其他的实施例中，进一步的，如图2所示，所述雪崩三极管T1的集电极还连接电阻Rl的一端，所述电阻Rl的另一端为高压电接入端。当雪崩三极管动作时，既可以防止高压电源的电流过高将雪崩三极管损坏，也可以防止高压电源被雪崩三极的短路大电流损坏；同时当电容Cl的电能放电完毕后，电阻Rl挡住高压电源的电流，使雪崩三极管恢复正常截止状态。另外，本专利技术实施例还提供应用该电光开关的激光设备，如激光器，包括上述任意实施例提供的电光开关。也可以为其他的应用该电光开关的激光设备。以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种电光开关，其特征在于，包括依次串联的第一雪崩三极管Tl、第二雪崩三极管T2...第N雪崩三极管Tn，所述第一雪崩三极管Tl的集电极为高压电接入端，所述第一雪崩三极管Tl的集电极通过电容Cl接地，所述第N雪崩三极管Tn的发射极接地，所述第N雪崩三极管Tn的基极为触发信号输入端；所述第一雪崩三极管Tl的集电极还通过传输线连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述电容C2的一端还通过电光晶体P连接所述第一雪崩三极管Tl的集电极。2.如权利要求1所述电光开关，其特征在于，所述第一雪崩三极管Tl的集电极还连接电阻Rl的一端，所述电阻Rl的另一端为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：樊仲维，张正祥，
申请(专利权)人：北京国科世纪激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：