طراحی و مدلسازی مولد پالس ولتاژ و فرکانس بالا برای سلول پاکلز

در این مقاله، عملکرد یک مولد پالس ولتاژ بالا در کاربرد درایو سلول پاکلز با وجود ترانس ایزوله در خروجی و بدون آن بررسی شده است. با توجه به آنکه سلول پاکلز برای مولد ولتاژ همانند یک بار خازنی است از اینرو میتواند زمان خیزش یا افت پالس را آهسته تر کرده و از اینرو نرخ تکرار مولد پالس را محدودتر کند. علاوه بر این وجود افت و خیز ولتاژ بالای تغذیه با توجه به اثر خازنی سلول پاکلز و همچنین وجود جریانهای نشتی و تثبیت نبودن مشخصه درایور باعث وجود پدیده جیتر در خروجی پالس خواهد شد. فرکانس مولد پالس با توجه به کاربرد آن متفاوت است بطوریکه بمنظور اعمال پالس به سلول پاکلز در سیستم ارتباط کوانتومی، لازم است نرخ تکرار بیشینه بوده و به حدود 1 مگاهرتز همراه با زمان خیزش یا افت پایین تر از 50 نانوثانیه و دامنه ولتاژ 800 ولت تنظیم شود. در سیستم طراحی شده با کمک ترانسفورماتورهای فرکانس بالا، پالس جریان تولید شده توسط یک جفت درایور ماسفت فرکانس رادیویی (RF) تقویت شده و به ماسفتهای توان بمنظور سویچ کردن سلول پاکلز در سرعت بالا استفاده میشود. در این مقاله مشخص شده که این ژنراتور میتواند در هنگام درایو کردن یک بار خازنی 51 پیکوفارادی، قطاری از پالسهای مربعی 800 ولتی را در نرخ 1 مگاهرتز همراه با زمان خیز 46 نانوثانیه و زمان افت 31 نانوثانیه تولید کند. هدف آنست که از این مولد بمنظور درایو کردن سلول پاکلز به منظور رمزگذاری قطبش فوتونها استفاده شود.

Keywords:

درایور سویچ پاکلز , لیزر پالسی حالت جامد , منابع تغذیه سویچینگ , مدولاسیون پهنای پالس