[发明专利]一种大功率光电导开关测试装置及其应用

权利要求书

1.一种大功率光电导开关测试装置，其特征在于包括：

脉冲激光器，脉冲激光器产生激光脉冲；

光源引入部分，光源引入部分接收脉冲激光器产生的激光脉冲后形成光斑， 光源引入部分调整光路并调控光斑的单位面积光强；光斑被光源引入部分内 部设置的分光镜分为测试用光斑和参考用光斑；

光孔，光孔接收测试用光斑，并调整测试用光斑的光强；

高压测量主体电路，高压测量主体电路将待测光电导开关经测试用光斑照射 后产生的电信号输出；

高压电源，高压电源施加电压于高压测量主体电路；

示波器，示波器分析和显示来自高压测量主体电路的电信号；

光电管，光电管接收参考用光斑，并将参考用光斑转化为电信号后传输至示 波器；

所述高压测量主体电路还包括：一号法兰盘、二号法兰盘、三号法兰盘、绝 缘支撑杆和升降台；一号法兰盘、二号法兰盘、三号法兰盘之间顺次通过绝 缘支撑杆支撑，一号法兰盘和二号法兰盘之间连有负载电阻，二号法兰盘和 三号法兰盘之间连有开关放置基座，一号法兰盘和三号法兰盘之间连有无感 电容；一号法兰盘顶面连有限流电阻，二号法兰盘上设有探头接口，三号法 兰盘底面连有高精密电阻，高精密电阻底端连有BNC接口，所述高压测量主 体电路还包括用于采集光电导开关两端的实时电压信号的高压探头，所述高 压探头的接口插或者挂在二号法兰盘上专门开凿的探头接口上，然后连接至 示波器；高精密电阻一端与光电导开关串联，另一端接地，高精密电阻两端 的电压信号输出采用BNC接口，通过BNC接口的同轴电缆线连接至示波器， 从而能够计算得到通过光电导开关的电流信号；开关放置基座上设有卡槽； 升降台通过绝缘支撑杆支撑三号法兰盘。

2.如权利要求1所述的大功率光电导开关测试装置，其特征在于，所述光源引 入部分，包括准直光栅、一组聚焦透镜、分光镜和一组用于改变光路方向的 45度角反射镜；光栅、聚焦透镜、用于改变光路方向的45度角反射镜、分 光镜顺次排列。

3.如权利要求2所述的大功率光电导开关测试装置，其特征在于，所述光源引 入部分，还包括扩束镜，扩束镜置于脉冲激光器光出口与准直光栅之间。

4.如权利要求1所述的大功率光电导开关测试装置，其特征在于，所述负载电 阻耐压值大于50kV，电阻值为25～100欧姆；所述无感电容耐压值大于50 kV，容量为0.010～0.10μF；所述限流电阻耐压值大于50kV，电阻值为2～ 10兆欧姆。

5.如权利要求1所述的大功率光电导开关测试装置，其特征在于，三个所述法 兰盘与绝缘支撑杆通过螺纹连接，所述升降台与绝缘支撑杆也通过螺纹连 接，且三个所述法兰盘采用铜或铝制成，所述绝缘支撑杆采用聚四氟乙烯、 玻璃纤维或尼龙制成；所述开关放置基座采用聚四氟乙烯制成；所述卡槽 采用弹簧压片接口。

6.如权利要求1所述的大功率光电导开关测试装置，其特征在于，所述高压电 源为直流或脉冲高压源，其提供的输出电压范围为0～60kV。

7.如权利要求1所述的大功率光电导开关测试装置，其特征在于，所述示波器 带宽大于512兆赫兹，且至少具有3个通道。

8.一种大功率光电导开关的测试方法，其特征在于，采用权利要求1～7中任一 所述的大功率光电导开关测试装置按以下步骤进行：

1)将待测光电导开关装入高压测量主体电路；

2)调整光源引入部分各个元件使输出光斑大小合适且均匀准直；调整升降台 高度，使测试用光斑准确照射到光电导开关的有源区；

3)通过分光镜从光路末端分出参考用光斑至光电管，以采集激光脉冲的光强 的时域信号；

4)开启激光器，确认光斑大小和位置正确；

5)开启示波器，调节各个设置，进行信号的采集准备；

6)开启高压电源，调节电压至所需测试电压；

7)对示波器采集的信号进行分析和记录。