导读:本文包含了固态脉冲功率论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:定向能武器,固态高重频脉冲源,高功率,高压脉冲
固态脉冲功率论文文献综述
梁勤金[1]（2019）在《固态高功率高重频脉冲源的研究与发展》一文中研究指出全固态高功率高重频脉冲源技术是定向能武器高能激光、高功率微波发展的关键技术之一。重点介绍了固态脉冲源技术发展历程和国内外发展动态。总结了叁类固态高功率高重频脉冲源研制设计方法与工作原理、核心关键技术、应用前景、发展启示,以供相关人员参考。固态高功率高重频脉冲源具有全固态、高功率、小体积、轻重量、高可靠、长寿命等优点,在"激光打靶受控核爆模拟"实验研究、闪光X光照像、超宽带雷达、超宽谱通信、电子对抗、瞬态测量仪器等领域有广泛的应用前景。(本文来源于《电讯技术》期刊2019年10期）
鲁燕华[2]（2019）在《高平均功率全固态脉冲和频钠信标激光器技术研究》一文中研究指出高平均功率全固态脉冲和频钠信标激光器具有平均功率高、线宽可调谐展宽、重频长脉冲工作、结构紧凑等特点,与钠层原子相互作用时存在饱和阈值高、后向共振回光强、信噪比高等优势,是人造激光导引星全季节全天时应用化问题的有效解决方案。研究高性能钠信标激光器不仅可以为人类的天文学高分辨观测和成像提供重要的科学工具,而且还有助于促进先进全固态激光器技术的进步和发展。本论文从钠信标产生原理出发,对高平均功率全固态脉冲和频钠信标激光器的腔外和频物理过程、基频激光产生与放大、调制纵模的光谱特性等进行了深入的研究和探索,主要研究内容和创新点如下:1.针对实际高平均功率激光系统中高阶高斯光束聚焦光斑、入射激光任意功率配比、存在热致相位失配的大信号和频过程,建立了高平均功率高斯光束高效率和频理论模型(简称叁高和频理论模型),突破了已有理论的局限性。提出采取有限元与龙格-库塔方法对该模型进行数值求解,并计算获得了晶体长度、束腰半径、吸收系数、总入射功率、光束质量等参数对和频转换效率的影响关系。基于叁高和频理论模型,提出了一束1064nm强光与一束1319nm弱光非匹配性注入叁硼酸锂(LBO)晶体和频实现高平均功率589nm激光的方法,当1064nm与1319nm光束质量M2分别为1.8、3,总入射功率在250W～300W,LBO晶体吸收系数为30ppm时,选择50mm或60mm长度的和频晶体并优化基频激光的模式匹配,可获得40%以上的和频效率,即可实现100W以上平均功率的钠信标激光。2.提出了一种新型的钠信标激光器谱线结构——调制纵模及其实现方法。选择一个超窄线宽连续单纵模激光器作为1064nm激光的初始种子源,利用白噪声源电光相位调制技术对单纵模激光线宽进行展宽,并采用通过腔内插入组合标准具技术将1319nm激光设计为亚GHz的多纵模激光,然后通过两束激光的和频即可产生调制纵模钠信标激光。验证实验结果表明,当1064nm单纵模激光初始线宽小于100kHz时,通过调制展宽可实现0.43GHz～0.58GHz的线宽调谐范围,1319nm多纵模激光线宽约0.30GHz,二者经LBO晶体和频后最终实现589nm激光线宽0.31GHz～0.74GHz范围的调谐,实验结果与理论分析计算结果基本吻合。这是国际上公开报道的首个线宽可调谐的钠信标激光器。3.采取光纤激光器和块状固体激光器混合放大技术实现了超高增益、高光束质量、匀滑长脉冲1064nm激光输出。1064nm激光器通过对连续单频光纤放大器强度调制斩波产生150mW、M2～1.15的重频百微秒长脉冲种子激光,并经过两级固体放大器进行功率定标放大。建立了表征放大器输出激光特性的非稳态放大理论模型,并且发现预放大器的实验结果与理论计算值的相对误差介于-12.4%至7.32%之间,主放大器实验结果与理论计算值的相对误差介于-10.8%至-4.3%之间。1064nm激光器最终输出平均功率214W(注入LBO晶体有效线偏光209W),相对于连续单频种子激光的总增益约5.7×105倍,光束质量M2≈1.82,脉宽150μs。4.开展了重频长脉冲1319nm多纵模激光的产生与放大特性研究。1319nm激光器设计为主振荡器功率定标放大(MOPA)结构,其中主振荡器为一个高光束质量法布里-珀罗腔产生4.65W、脉宽160μs的基模激光,并在腔内插入倍频晶体抑制弛豫振荡尖峰。放大器采取叁组Nd:YAG(掺钕钇铝石榴石)激光模块进行链路式单通放大,实验发现其放大器功率依次为16.3W、51.0W、143W,分别比非稳态放大模型理论值偏小19.7%、7.9%、7.1%。分析第一级预放大器误差偏大的主要原因是其峰值泵浦功率密度高达15.92kW/cm2,分别是后两级放大器的3.34倍、8.08倍,因此其放大自发辐射(ASE)对反转粒子数的消耗要远强于后二者。最终注入LBO晶体的1319nm有效线偏光功率为120W,光束质量M2≈3.04。5.国际上首次实现了单束平均功率106W的近衍射极限589nm和频固体激光输出。首先对LBO晶体的温度相位匹配特性进行了测试,结果发现最大允许温度为8.0K·cm,最小值为6.9K·cm,与理论允许温度7.18K·cm较为接近。其次,对0.11～9.0之间不同功率配比之于和频效率的影响进行了实验研究,结果发现当总注入激光功率超过100W时,功率配比介于1～1.5之间时和频效率的误差基本小于5%,与理论计算结果基本吻合。再次,对3mm×12mm×50mm、4mm×12 mm×60mm两种构型LBO晶体在不同总入射基频激光功率下的和频效率进行了实验研究,结果发现其实际和频效率分别是理论值的0.87～1.16倍、0.74～0.84倍。当4 mm× 12 mm×60mm构型LBO晶体总入射功率319W时,获得106W的589nm激光,和频转换效率约33.2%,光束质量M2≈1.29,脉宽约150μs。6.采用两台性能基本一致、相互独立的激光器,分别输出D2a线(中心波长589.1591nm)钠信标激光、D2b线(中心波长589.1571nm)钠信标激光,然后对其共孔径偏振合束,实现无能量损失、D2b线占比可达50%的208W双线再泵浦钠信标激光器,合束后光束质量β～1.42。应用该激光器开展了钠信标探测与自适应光学校正大气波前畸变试验,结果发现双线再泵浦是同等功率的单D2a线泵浦钠信标回光强度的1.93倍,在脉冲持续时间内钠信标回光光子流超过了 56800 ph/s/cm2,并估算出调制纵模钠信标激光器的饱和阈值～1400W/m2,是单频圆偏振光饱和阈值的约22倍,表明调制纵模钠信标激光器对饱和效应的抑制是十分有效的,这对于未来更高功率钠信标激光器的应用具有重要的参考意义。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-05-17）
朱光耀,赵莹,杨飞[3]（2018）在《星载C频段100W脉冲固态功率放大器设计》一文中研究指出为了满足卫星系统对星载固放产品的小型化、高集成的要求,文章应用国产氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN high-electron mobility transistors, GaN HEMT),设计实现了一款星载C频段100W脉冲固态功率放大器(Solid state power amplifier, SSPA)。针对系统对固放性能的要求,采用阶梯阻抗变换匹配的方法,应用ADS电路设计软件,对功率放大模块中输入/输出匹配电路进行了精确仿真及性能验证,以保证功率放大电路在稳定工作的前提下,其输出功率和效率均能满足指标要求,最后给出了固放整机的实际测试数据。该固放在40MHz工作频带、脉宽1.8ms、占空比18.7%的条件下,输出功率大于108W,发射链路增益大于57dB,整机直流功耗小于60W,实现了C频段星载大功率脉冲发射机的固态化。经环境试验考核和系统联试验证,在工作温度范围内,固放的输出功率大于100W,变化小于0.3dB,表明该固放可完全满足卫星雷达系统的使用要求和可靠性要求。(本文来源于《空间电子技术》期刊2018年06期）
白冰[4]（2018）在《窄脉冲宽度、高峰值功率946nm、1123nm全固态脉冲激光器研究》一文中研究指出将脉冲激光二极管(LD)侧面泵浦增益介质技术、主被动双调Q技术、腔倒空技术相结合的全固态激光器可以实现高单脉冲能量、窄脉冲宽度、高峰值功率的脉冲激光,并具有能量转换效率高、可实现系列非线性变换等优点,已被广泛应用于工业精加工、医疗、激光雷达、激光通信、激光测距等诸多领域。为了获得窄脉冲宽度、高峰值功率的946 nm激光和1123 nm激光,本论文进行了如下实验研究:开展窄脉冲宽度、高峰值功率的双调Q 946 nm激光器实验研究。采用脉冲808nm LD侧面泵浦高掺杂、大尺寸的Nd:YAG晶体棒、单块双45o-Mg O:LN横向加压电光调Q晶体和单层Mo Se2被动可饱和吸收镜,通过对双调Q谐振腔的优化设计,在脉冲重复频率550 Hz时,获得脉冲宽度9.1 ns、峰值功率346 k W的946 nm线偏振脉冲激光输出。开展窄脉冲宽度、高峰值功率的1123 nm腔倒空激光器实验研究。采用脉冲808nm LD侧面泵浦高掺杂、大尺寸的Nd:YAG陶瓷棒、Mg O:LN电光晶体横向加压电光调制及腔倒空技术,通过对腔倒空谐振腔的优化设计,在脉冲重复频率100 Hz时,获得窄脉冲宽度为4.07 ns、峰值功率9.73 MW的1123 nm线偏振脉冲激光输出。(本文来源于《西北大学》期刊2018-06-30）
毛吉灿,饶俊峰,李孜,姜松[5]（2018）在《电感隔离型固态Marx脉冲功率源的研究》一文中研究指出基于现场可编程门阵列(FPGA)和串联谐振充电电路,设计了一款参数可调、结构紧凑的固态Marx高压脉冲电源。采用FPGA提供时序可调的控制信号,可产生电压幅值、脉宽和频率均可调的高压脉冲。采用串联谐振充电电路作为充电电源,能够更高效快速地对Marx电路充电,且故障状态下具有一定的抗短路能力。实验中搭建了一台12级Marx电路,能稳定输出电压幅值10 kV,重复频率10 kHz,脉宽5μs的高压重频脉冲,且脉冲参数可调。(本文来源于《农业装备与车辆工程》期刊2018年01期）
王凌云,李洪涛,王传伟,刘宏伟,袁建强[6]（2017）在《500MW高功率电磁脉冲源固态开关大规模串联技术研究》一文中研究指出高压固态开关是固态重频高功率电磁脉冲源中的核心器件,为了使脉冲源功率系统达到更高的电压,需要将大量的高压固态开关进行串联使用。本文以大功率高压IGBT开关串联为例,通过对IGBT开关进行参数测试分析,得到了开关的特征参数及分布规律。采用动静态均压、高压隔离供电、精确驱动、延迟调整等方法,实现了大功率IGBT开关的串联工作,完成了500kV/1000A/50HZ全固态重频高功率电磁脉冲源功率系统开关的同步运行。(本文来源于《2017中国电磁兼容大会论文集》期刊2017-04-11）
栾崇彪[7]（2016）在《高重复频率固态脉冲功率技术研究》一文中研究指出脉冲功率技术是20世纪由于国防科研的需求而迅速发展起来的一个电物理学科分支。作为武器物理及效应模拟、高新技术武器等课题研究的关键支撑技术,脉冲功率技术一直是各军事强国相关研究领域的重要研究内容和热点。除了武器物胖、高功率微波、高功率粒子束、电磁发射、强激光、等离子体物理、核聚变等应用继续推动脉冲功率技术的新发展之外,脉冲功率技术在环保、辐射改性、纳米制造、(本文来源于《2016年版中国工程物理研究院科技年报》期刊2016-12-01）
于洋[8]（2016）在《微波固态功率放大器脉冲调制技术的研究》一文中研究指出本研究设计完成了一款高速微波固态功率放大器漏极脉冲调制电路,脉冲前后沿小于50ns。主要采用高速大电流低内阻的PMOS管为微波固态功率放大器设计了漏极脉冲调制控制电路,较传统电路有很大改进,固态功率放大器的工作状态可随意变换,有功率容量大、效率高、隔离性高等优点。最终基于该调制电路设计了一款C波段高速微波功率放大器,放大器工作频率在5.5GHz±200MHz,放大器实现了低功耗工作,输出信号前后沿小于50ns,降低了工作热损耗。(本文来源于《甘肃科技》期刊2016年14期）
高景明,杨汉武,李嵩,晏龙波,钱宝良[9]（2016）在《固态化高功率长脉冲驱动源重频特性》一文中研究指出基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压迭加等关键技术,提出并研制了一台固态化高功率长脉冲驱动源。在前期通过2 GW单次实验验证技术方案的基础上,研制了中等电压等级的重复频率初级电源;改进了两级磁脉冲压缩系统的复位和绝缘特性;优化了系统整体电路结构,利用感应电压迭加器完成充电磁开关和脉冲升压的双重功能;设计了合理的复位路径,实现了各部分磁芯的在线直流复位;并开展了重频运行研究。在电阻负载上获得了输出功率2.1 GW、脉宽约170 ns、重复频率20 Hz及运行时间1 s的实验结果,脉冲波形的重迭一致性好。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2016年02期）
赵敏,周星,王庆国,曲兆明,杨清熙[10]（2015）在《全固态快沿脉冲源功率合成的设计与分析》一文中研究指出全固态快沿脉冲源具有小型化、高稳定性、高重复频率、输出功率低等特点,为了克服单个脉冲源输出功率低的问题,利用ADS仿真软件建立了多节蛇形微带线结构的功率合成器,并用实验验证了功率合成的效果。利用两路高稳定度的脉冲子源作为功率合成的两路输入,通过该功率合成器使两路快沿双指数信号合成为一路快沿双指数信号,实现了功率的提高。实验中脉冲子源的幅度为1.1kV,前沿约为2ns,脉冲宽度为10ns;两路信号合成后,输出电压为1.6kV,前沿约为2ns,脉冲宽度为18ns。实验验证了该功率合成模块的可行性,该合成模块还可推广至多路的脉冲子源的功率合成,实现提高快沿双指数脉冲功率的目的。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2015年10期）
固态脉冲功率论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
高平均功率全固态脉冲和频钠信标激光器具有平均功率高、线宽可调谐展宽、重频长脉冲工作、结构紧凑等特点,与钠层原子相互作用时存在饱和阈值高、后向共振回光强、信噪比高等优势,是人造激光导引星全季节全天时应用化问题的有效解决方案。研究高性能钠信标激光器不仅可以为人类的天文学高分辨观测和成像提供重要的科学工具,而且还有助于促进先进全固态激光器技术的进步和发展。本论文从钠信标产生原理出发,对高平均功率全固态脉冲和频钠信标激光器的腔外和频物理过程、基频激光产生与放大、调制纵模的光谱特性等进行了深入的研究和探索,主要研究内容和创新点如下:1.针对实际高平均功率激光系统中高阶高斯光束聚焦光斑、入射激光任意功率配比、存在热致相位失配的大信号和频过程,建立了高平均功率高斯光束高效率和频理论模型(简称叁高和频理论模型),突破了已有理论的局限性。提出采取有限元与龙格-库塔方法对该模型进行数值求解,并计算获得了晶体长度、束腰半径、吸收系数、总入射功率、光束质量等参数对和频转换效率的影响关系。基于叁高和频理论模型,提出了一束1064nm强光与一束1319nm弱光非匹配性注入叁硼酸锂(LBO)晶体和频实现高平均功率589nm激光的方法,当1064nm与1319nm光束质量M2分别为1.8、3,总入射功率在250W～300W,LBO晶体吸收系数为30ppm时,选择50mm或60mm长度的和频晶体并优化基频激光的模式匹配,可获得40%以上的和频效率,即可实现100W以上平均功率的钠信标激光。2.提出了一种新型的钠信标激光器谱线结构——调制纵模及其实现方法。选择一个超窄线宽连续单纵模激光器作为1064nm激光的初始种子源,利用白噪声源电光相位调制技术对单纵模激光线宽进行展宽,并采用通过腔内插入组合标准具技术将1319nm激光设计为亚GHz的多纵模激光,然后通过两束激光的和频即可产生调制纵模钠信标激光。验证实验结果表明,当1064nm单纵模激光初始线宽小于100kHz时,通过调制展宽可实现0.43GHz～0.58GHz的线宽调谐范围,1319nm多纵模激光线宽约0.30GHz,二者经LBO晶体和频后最终实现589nm激光线宽0.31GHz～0.74GHz范围的调谐,实验结果与理论分析计算结果基本吻合。这是国际上公开报道的首个线宽可调谐的钠信标激光器。3.采取光纤激光器和块状固体激光器混合放大技术实现了超高增益、高光束质量、匀滑长脉冲1064nm激光输出。1064nm激光器通过对连续单频光纤放大器强度调制斩波产生150mW、M2～1.15的重频百微秒长脉冲种子激光,并经过两级固体放大器进行功率定标放大。建立了表征放大器输出激光特性的非稳态放大理论模型,并且发现预放大器的实验结果与理论计算值的相对误差介于-12.4%至7.32%之间,主放大器实验结果与理论计算值的相对误差介于-10.8%至-4.3%之间。1064nm激光器最终输出平均功率214W(注入LBO晶体有效线偏光209W),相对于连续单频种子激光的总增益约5.7×105倍,光束质量M2≈1.82,脉宽150μs。4.开展了重频长脉冲1319nm多纵模激光的产生与放大特性研究。1319nm激光器设计为主振荡器功率定标放大(MOPA)结构,其中主振荡器为一个高光束质量法布里-珀罗腔产生4.65W、脉宽160μs的基模激光,并在腔内插入倍频晶体抑制弛豫振荡尖峰。放大器采取叁组Nd:YAG(掺钕钇铝石榴石)激光模块进行链路式单通放大,实验发现其放大器功率依次为16.3W、51.0W、143W,分别比非稳态放大模型理论值偏小19.7%、7.9%、7.1%。分析第一级预放大器误差偏大的主要原因是其峰值泵浦功率密度高达15.92kW/cm2,分别是后两级放大器的3.34倍、8.08倍,因此其放大自发辐射(ASE)对反转粒子数的消耗要远强于后二者。最终注入LBO晶体的1319nm有效线偏光功率为120W,光束质量M2≈3.04。5.国际上首次实现了单束平均功率106W的近衍射极限589nm和频固体激光输出。首先对LBO晶体的温度相位匹配特性进行了测试,结果发现最大允许温度为8.0K·cm,最小值为6.9K·cm,与理论允许温度7.18K·cm较为接近。其次,对0.11～9.0之间不同功率配比之于和频效率的影响进行了实验研究,结果发现当总注入激光功率超过100W时,功率配比介于1～1.5之间时和频效率的误差基本小于5%,与理论计算结果基本吻合。再次,对3mm×12mm×50mm、4mm×12 mm×60mm两种构型LBO晶体在不同总入射基频激光功率下的和频效率进行了实验研究,结果发现其实际和频效率分别是理论值的0.87～1.16倍、0.74～0.84倍。当4 mm× 12 mm×60mm构型LBO晶体总入射功率319W时,获得106W的589nm激光,和频转换效率约33.2%,光束质量M2≈1.29,脉宽约150μs。6.采用两台性能基本一致、相互独立的激光器,分别输出D2a线(中心波长589.1591nm)钠信标激光、D2b线(中心波长589.1571nm)钠信标激光,然后对其共孔径偏振合束,实现无能量损失、D2b线占比可达50%的208W双线再泵浦钠信标激光器,合束后光束质量β～1.42。应用该激光器开展了钠信标探测与自适应光学校正大气波前畸变试验,结果发现双线再泵浦是同等功率的单D2a线泵浦钠信标回光强度的1.93倍,在脉冲持续时间内钠信标回光光子流超过了 56800 ph/s/cm2,并估算出调制纵模钠信标激光器的饱和阈值～1400W/m2,是单频圆偏振光饱和阈值的约22倍,表明调制纵模钠信标激光器对饱和效应的抑制是十分有效的,这对于未来更高功率钠信标激光器的应用具有重要的参考意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
固态脉冲功率论文参考文献
[1].梁勤金.固态高功率高重频脉冲源的研究与发展[J].电讯技术.2019
[2].鲁燕华.高平均功率全固态脉冲和频钠信标激光器技术研究[D].中国工程物理研究院.2019
[3].朱光耀,赵莹,杨飞.星载C频段100W脉冲固态功率放大器设计[J].空间电子技术.2018
[4].白冰.窄脉冲宽度、高峰值功率946nm、1123nm全固态脉冲激光器研究[D].西北大学.2018
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[10].赵敏,周星,王庆国,曲兆明,杨清熙.全固态快沿脉冲源功率合成的设计与分析[J].强激光与粒子束.2015