低抖动q开关光电转换及触发系统设计 (1)

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1、万方数据第19卷V01．19第4期No．4电子设计工程ElectronicDesignEngineering2011年2月Feb．2011低抖动Q开关光电转换及触发系统设计马勋．欧阳艳晶(中国工程物理研究院流体物理研究所，四川绵阳621900)擒耍：“Z-Pinch”装置对其激光触发气体闭合开关有严格时序要求。为实现四倍频Nd：YAG激光器出光时刻的精确控翻．开展了激光器Q开关光电转换及触发系统的研究。采用AVAGO公司的高速光电转换器件AVAG02316TZ，将接收到的光信号转换成模拟电压信号．并以PE

2、CL(positiveemitted-couple．109ic)电平形式实现该电信号的板级传输与处理，曩终。该信号作为IXYS公司的IXDD415的控制端，以实现低抖动，快前沿的电脉冲输出用以驱动Q开关。电路中采用了电感、电容、RC网络滤波方法。有效战小电潭噪声对抖动的影响。该光电转换及触发系统在Z装置单路样机中得到应用．潮试结果表明均方根抖动为70呻，时延极差

3、3DesignoflowjitterQ·-switchoptic·-electricconvertionandtriggersystemMAXnn，OUYANGYan-jiIlg(加m姚矽，zl蒯Physics，GAEP，Mianyang621900，Ch／na)Abstract：“二Pinch”deviceshavestricttimingrequirements011thelasertriggeredgasclosedswitches．Inordertotriggeraccuratelycontrel

4、theNd：YAGlaser，alowjitteroptic-electricitysig,laI缸孤IdhandQ-switchtriggersystemWaBstudied．Optic-electricityBignalwastransferedintoanalogvoltagesig，lalbyAVAG02316TZ，andtheanalogsignalwastransmittedandhandledintheformofPECKAtlast．the8i目【laIWaft,connectedwith

5、inputpinofIXDD415．-11leoutputpuheofIXDD415haschamcteristicoflowiitterandfast面陀phase．Inductance,capacitanceandRCnetworkfilterwereusedinthecircuit,whiche庙ectivelyreducedthejitterinfluence．仆issystemisappliedtoZdevicesimplexprototype．‰resultstestifythattheRMS

6、jitterisabout70p8，therangeofjitterislessthanIns．Keywords：Z-Pinch；optic-electricconvertion；jitter；noise。Z-Pinch”作为实验室核爆模拟的技术途径在核技术研究领域的重要性日益突出。其负载要在极短时间内获得107cm／s以上的速度以使其在对称中心Z轴上塌缩时形成高温高密度等离子体、产生大量X光．其脉冲功率装置必须具备较高的能量和功率输出能力¨I。为了实现在Z箍缩负载上大于8MA的电漉输出．一个由24路模块

7、组成的Z装置被提出121。因此功率合成技术成为了Z箍缩装置的核心技术之一。而功率合成的关键在于实现24个激光触发主开关的同步性。作为主开关同步触发系统的重要组成部分。本文开展了低抖动激光器Q开关光电转换及触发系统的研究。1系统分析Z装置触发系统由计算机、延时同步机、Q开关光电转换及触发单元、氙灯光电转换及触发单元和四倍频Nd：YAG激光器组成．目的是为多级多通道气体开关提供精确时序的麓发激光脉冲。系统框图如图l所示。收稿日期：20I伽8—30稿件编号：201008070作者简介：马勋(198l一)。男。四

8、川金堂人，博士研究生。工程坪。-176-_——2叫氤tI光申．转换及触发P叫：：：==一玉l奎丑羞J延时同步盐叫氤#r光电转换及触发H二：：：二H气体丹关机图l麓发系统示意图，Fig．IDiagramoftriggersystemQ开关光电转换及触发单元的输fH信号直接控制着激光器的激光输出．它的抖动将影响到气体开关的同步性．其抖动极差要求小于2啮。理论分析表明造成这种抖动的原因主要有嗍：1)相邻信号走线之间的串扰。当一根导线