功率器件漏电流的PEM定位和分析

光发射显微镜(PEM)系统是应用于微电子器件漏电流定位和分析的有效工具。利用PEM系统的激光光束诱导阻抗变化(OBIRCH)功能和光发射(EMMI)功能,从正面可直接对功率器件大的漏电流进行定位观察。利用PEM的EMMI功能,还可从背面对器件微弱的漏电流进行定位和分析。介绍了PEM系统对功率器件芯片不同量级的漏电流进行定位与分析的应用,为分析功率器件漏电流失效提供依据。     

新型小功率半导体激光器驱动及温控电路设计

为了应对带钢激光平直度测量仪中半导体激光器（LD）输出光功率稳定性对平直度测量精度的影响问题,设计了一款高稳定度的LD恒流驱动、温控电路以及保护电路。系统以现场可编程门阵列（FPGA）为控制核心,利用深度负反馈恒流驱动电路实现对LD驱动电流的精准控制;基于ADN8830温控电路实现了对LD工作温度的有效控制;改进后的慢启动电路可实现LD驱动电流缓慢地线性增加到设定值,且准确控制慢启动时间;限流及静电保护电路能够实现激光器过流保护、有效避免浪涌电流和高压静电的损坏。结果表明,该电路可实现激光器驱动电流在0~75 mA连续可调,电流调节精度达0.025 mA,电流短期稳定度达0.014%,长期稳定度达0.016%;在控制工作温度为25 ℃时,输出光功率稳定性为0.205%。     

高功率光纤熔融器件设计综述

近年来,高功率光纤激光发展迅猛,基于光纤熔融器件的全光纤激光系统可以更好地发挥出光纤激光所固有的体积小、质量轻、稳定性和可靠性高等优势。高功率条件下,器件局部发热可能给器件带来灾难性的故障。决定器件高功率承受能力的不是传输功率,而是器件处理光功率损耗的能力。本文详细分析了单模器件和多模器件中的损耗产生机制,指出了低损耗设计的实现方法。减小器件封装的热阻也可以提高器件的功率耐受能力,文中对封装的设计给出了实用的建议。     

几种新型有机分子的双光子吸收及光限幅特性研究

激光限幅是针对由于激光技术的广泛应用和激光武器的实用化而采取的激光防护新技术．所谓激光限幅器,即是在低光强或低能流密度的条件下,器件具有高线性透过率,而在高光强或高能流密度的条件下,器件具有低非线性透过率,从而把输出光限制在一定的功率或能量以下,因此可有效地实现对多种观瞄系统光电传感器及人眼的有效防护．近年来,基于材料的非线性双光子吸收的有机光限幅材料的研究取得了一定的进展,但仍远远满足不了激光限幅器实用化的要求．因此寻求新的具有高的非线性性能的激光限幅材料是摆在我们面前的一项重要任务． 本文报…     

同轴型相对论返波管的粒子模拟研究

本文提出和设计了一种Ｘ波段大直径同轴相对论返波管,同时域有限差分法数值计算了器件慢波结构中ＴＭｏｎ模式的色散关系,耦合阻抗,运用粒子模拟程序仿真了器件中波互作用的非线性物理过程,预见了器件输出功率,效率,工作频率,并对器件功率与慢波结构尺寸,电子波束流参数,引导磁场强度之关系进行了优化分析。     

轴快流CO_2激光器的气动特性研究

本文从理论上研究了轴快流 CO_2激光器件中气流参数的特性。根据数值分析,提出对于一定的轴快流激光器气动系统,气体温升的增长率快于放电注入功率的增长率;加强风机入口前的气流冷却,对改善激光输出特性有良好效果。     

GaN功率开关器件的发展与微尺度功率变换北大核心CSCD

GaN材料具有高的击穿场强、高的载流子饱和速度和能形成高迁移率、高密度的二维电子气,使得GaN功率开关器件具有关断电压高、导通电阻小、工作频率高等特点。GaN功率开关器件将成为高效率与超高频(UHF)电力电子学发展的重要基础之一。综述了GaN功率开关器件的发展历程、现状、关键技术突破、应用研究和微功率变换集成。重点评估了常开和常关两类GaN功率开关器件的异质结外延材料的结构、器件结构优化、器件的关键工艺、增强型器件的形成技术、器件性能、可靠性、应用特点和微系统集成。最后总结了新世纪以来GaN新一代电力电子器件技术进步的亮点。     

GaN功率开关器件的发展与微尺度功率变换

GaN材料具有高的击穿场强、高的载流子饱和速度和能形成高迁移率、高密度的二维电子气,使得GaN功率开关器件具有关断电压高、导通电阻小、工作频率高等特点。GaN功率开关器件将成为高效率与超高频(UHF)电力电子学发展的重要基础之一。综述了GaN功率开关器件的发展历程、现状、关键技术突破、应用研究和微功率变换集成。重点评估了常开和常关两类GaN功率开关器件的异质结外延材料的结构、器件结构优化、器件的关键工艺、增强型器件的形成技术、器件性能、可靠性、应用特点和微系统集成。最后总结了新世纪以来GaN新一代电力电子器件技术进步的亮点。     

GaAlAs/ GaAs 半导体功率放大激光器的研究

研究一种GaAlAs/ GaAs 材料的高功率半导体功率放大激光器(LD - SLA) 。器件为双 异质结增异导引氧化物条形结构。采用直接耦合方式将半导体激光器(LD) 与半导体功率放大器(SLA) 集成一体,使单管芯输出光功率提高一个数量级。并在器件端面镀高反射膜和增透膜,使器件端面的反射率和透射率由不镀膜时的29 %、71 %提高到90 %以上,进一步提高激光输出。保护器件端面、提高器件使用寿命     

恒功率激光脉冲电源的设计

设计与实现了用于激光切割机的脉冲电源,采用功率器件IGBT构成功率驱动单元,利用单片机实现电流的恒功率算法快速控制输出电流,并对功率器件IGBT进行安全可靠的保护。该电源工作频率在超声频段,无电流噪声,输出电流的波纹极小,电流稳定度高。     

高功率横流CO2激光器的新型管板式电极

提出一种更适用于焊接等场合的低阶模输出的新型管板式电极。阳极块长边沿阴极管方向,提高了放电均匀性和稳定性,增加了有效放电长度;阳极沿气流方向的长度和阴阳两极之间的距离根据输出模式确定,可充分利用激活体积,提高选模激光光电转换效率;其放电均匀稳定,可减小限流电阻值,降低外电路电功损耗。与现有管板电极相比,可提高注入到激活体积内的电功率密度,明显提高选模激光输出功率和总体效率。多模输出时直接光电转换效率可达20%;低阶模TEM11输出时光电转换效率可达15%,激光器总效率达8%。该电极结构适用于国内生产的横流CO2激光器,在不同模式输出时均能获得较高的光电转换效率,从而使其更好地应用于焊接等低阶模输出场合。     

快速轴流CO_2激光器输出窗热透镜效应对输出特性的影响

根据ＡＢＣＤ定理,推出输出窗产生热透镜效应后束腰位置、光斑大小和发散角的变化,讨论了输出特性同输出功率的关系。     

快速轴流CO_2激光器

本文报道我们设计的快速轴流ＣＯ_２激光器和实验结果,激光器的光学谐振腔为三折Ｚ形折叠半共焦腔,输出耦合镜为ＧａＡｓ材料,透过率为７２％的,得到最大输出功率２５３０Ｗ,电光转换效率最高达到２４％。     

射频激励金属-陶瓷结构矩形波导CO2激光器的设计与工艺

通过分析波导激光器中的耦合损耗,给出了金属-陶瓷结构CO2波导激光器的设计方案,并对2 mm×2 mm×140 mm的金属-陶瓷结构RF激励波导CO2激光器进行了实验研究,获得3.39 W的输出功率,效率为6%。该项研究对此类器件的进一步发展提供了技术借鉴。     

激光功率对连续CO2激光制备单壁碳纳米管的影响

在室温下用大功率连续CO2激光制备单壁碳纳米管，测量了500～850W激光功率下产生的碳纳米管样品的透射电镜和拉曼(Raman)光谱，对单壁碳纳米管的生长条件和直径分布与激光功率的关系进行了研究，实验证明在长波长激光制备单壁碳纳米管中，激光功率对单壁碳纳米管的形成和管径的大小起着关键的作用。激光功率越高，单壁碳纳米管的产率越大。对不同管径的单壁碳纳米管，激光功率较高所制备得到的平均管径较大。     

延长千瓦级CO_2激光器工作气体使用时间

ＪＫ－１３型２ｋＷ横流式ＣＯ_２激光器,在每天漏气速率为０．４ｋＰａ～０．５３ｋＰａ的条件下,采用排气逐步降低工作气压和更新部分工作气体的方法,工作气体使用时间达５００ｈ以上,激光器的输出功率平均为１．６ｋＷ,电光转换效率平均为 １５％,工作气体还能继续使用。     

射频激励平板波导－非稳腔CO_2激光器的研究

本文报导一个横向射频激励的平板波导ＣＯ）２激光器。该激光器采用虚共焦非稳腔，其波导尺寸为１．５ｍｍ＊３０ｍｍ＊４００ｍｍ，获得１３３Ｗ的激光输出，光电转换效率为１１％，发射光束近衍射极限。     

保护气流对CO2激光焊接铝合金的影响

利用3 kW高功率CO2激光器,通过改变保护气体流量和流动方向,对2 mm厚的A5083铝合金薄板进行了焊接实验研究.研究发现,小孔的稳定存在取决于保护气体对等离子体云的抑制效果,而侧吹保护气体对等离子体云的抑制效果主要取决于所形成的气流方向,从而影响焊接熔化特性.利用有限元法对激光焊接时保护气体在小孔内部和表面气流状况进行了数值模拟,通过对不同焊接条件下模拟形成的小孔气动扰流的气流场和压力分布云图的分析,解释了采用逆向侧吹保护气体吹除等离子体的方法,可以更有效地抑制等离子体云的产生,防止小孔塌陷,有利于维持小孔的稳定性.     

轴快流CO2激光器循环工作气体参数控制系统设计

本文介绍了一种适用于CO2激光器的气体循环控制系统。该系统所采用的可编程序控制方法和系统结构不仅能够精确地控制激光器的工作气压,而且可以根据激光器不同的工作状态和功率输出,选择不同的混合气分比和换气量。系统所有的参数不仅可以预先设定,也可在激光器运行中方便地进行改变。     

ZnSe棱镜折叠波导CO_2激光器的研究

研制了使用ZnSe棱镜折叠的波导CO_2激光器,提出一种CO_2激光—He-Ne激光调整光路的方法,并获得了该种折叠激光器的振荡。进一步的改进可以提高其输出功率而得到实用性的器件。