第二章UWB信號源產(chǎn)生

超寬帶電子學及應(yīng)用授課教師：楊宏春第2章UWB信號的產(chǎn)生2.1UWB信號的定義(1)1990年美國軍方定義相對帶寬(FractionalBandwidth)不小于25%的任何波形。(2.1.1)Bw表示信號相對帶寬；fh表示信號高頻端頻率；fl表示信號低頻端頻率；fc

表示信號中心頻率(2)FCC定義最大電平的-10dB帶寬不小于500MHz；最大電平的-20dB帶寬需在3.1-10.6GHz范圍內(nèi)；最大電平允許的功率密度應(yīng)不大于-41.3dBm/MHz。其它地區(qū)定義新加坡UWB友好社區(qū)最大功率譜密度-35.3dBm/MHz；歐洲，最大功率譜密度為-61.3dBm/MHz討論

UWB信號是從帶寬角度定義的，可以由多種方式實現(xiàn)沖激無線電(IR，ImpulseRadio)或脈沖無線電(PulseRadio)信號幅度的衰減倍數(shù)(2.1.2)信號功率衰減倍數(shù)(2.1.3)(2.1.4)例2.1.1計算UWB信號滿足FCC規(guī)范的最大輻射功率解：如UWB信號在頻帶范圍內(nèi)都以最大功率譜密度輻射，則對應(yīng)了UWB信號所允許攜帶的最大能量-41.3dBm對應(yīng)的功率譜密度為(dBm/Hz)用上式替換平均功率定義中的F2(f)可得(dBm)換算為以W為單位，即0.556mW

2.2典型的UWB信號理想的UWB脈沖波形(2.2.1)2.2.1各階高斯脈沖信號用Ui(t)、Ti分別表示第“i”階高斯脈沖的時域波形函數(shù)及脈寬(2.2.2)如果以高斯脈沖的半峰值脈寬T0為標準，則U0i(t)和T0i可寫為(2.2.3)Ui(t)和U0i(t)的脈沖波形如圖對2.2.2式作傅里葉頻譜分析(2.2.4)對2.2.3式作傅里葉頻譜分析(2.2.5)傅里葉頻譜圖用Bhi表示半峰值功率譜帶寬，用Bei表示e-1倍峰值功率譜帶寬(2.2.6)用B0hi表示半峰值功率譜帶寬，用B0ei表示e-1倍峰值功率譜帶寬(2.2.7)對應(yīng)于2.2.6式的Bhi和Bei

對應(yīng)于2.2.7式的B0hi和B0ei

2.2.2高斯上升沿、指數(shù)下降沿函數(shù)高斯上升沿、指數(shù)下降沿時域波形函數(shù)可寫為(2.2.8)階躍函數(shù)H(t)被定義為(2.2.9)高斯上升沿、指數(shù)下降沿的半峰值脈寬分別為Tg、Te，時域脈沖脈寬為Tge，則(2.2.10)令(2.2.11)對2.2.8式作傅里葉變換，可得對應(yīng)的幅度譜函數(shù)為(2.2.12)將1.2.11式代入1.2.12式可得(2.2.13)用2.2.2式中的0定義式替換2.2.13式中的，可得(2.2.14)隨著值增大，時域脈沖幅度譜的高頻成分下降；但與高斯脈沖相比，高頻成分豐度更大2.2.3對稱雙極脈沖對稱脈沖波形函數(shù)為(2.2.15)對2.2.15式作傅里葉變換，可得其幅度譜為(2.2.16)A對稱雙極脈沖波形特征對稱雙極脈沖時域波形函數(shù)為(2.2.17)極值條件(2.2.18)對稱雙極脈沖的峰-峰值脈寬Ts為(2.2.19)為求解ti與t20關(guān)系的2.2.20式，令令(2.2.20)(2.2.21)將2.2.21式代入2.2.3式中的第二式可得(2.2.22)在2.2.22式中，令(2.2.23)聯(lián)立求解2.2.21式與2.2.20式，就可以得到雙極脈沖脈寬、幅值分別和T0、U0的解析關(guān)系B對稱雙極脈沖頻譜特征由2.2.16式(2.2.24)利用歐拉公式修改2.2.24式(2.2.25)其中(2.2.26)討論a中心頻率求2.2.25式的極值條件，可得雙極脈沖頻譜的中心頻率(2.2.27)假設(shè)可以利用條件(是否可以用該條件見稍后討論)(2.2.28)將2.2.28式代入2.2.27式(2.2.29)雙極脈沖的中心頻率與一階高斯脈沖中心頻率相同b歸一化條件將2.2.28式、2.2.29代入2.2.25式，并令(2.2.30)利用歸一化條件(2.2.31)近似條件2.2.28式成立下，2.2.17式為嚴格的一階高斯脈沖c近似條件令(2.2.32)將2.2.32式、2.2.29式代入2.2.28式，并近似認為在0.1rad范圍內(nèi)，2.2.28式成立(2.2.33)2.2.33式表明，反射微帶線或同軸線反射段的延遲時間在0.85T0范圍內(nèi)，輸出脈沖為比較嚴格的一階高斯脈沖。2.2.4基于正弦波的窄脈沖信號在含N個周期正弦脈沖串信號上加適當包絡(luò)調(diào)制脈沖函數(shù)(2.2.34)A三角形包絡(luò)脈沖在2.2.34中，令(2.2.35)B高斯包絡(luò)脈沖高斯包絡(luò)脈沖的時域波形函數(shù)可表為(2.2.36)2.2.5Hermit多項式窄脈沖信號Hermite多項式脈沖信號的時域脈沖波形函數(shù)可以寫為(2.2.37)AHermite多項式Hermite多項式前幾項的時域脈沖函數(shù)為(2.2.38)定義正交函數(shù)集滿足(2.2.39)可以證明，Hermite多項式不能構(gòu)成正交函數(shù)集。B變形Hermite多項式(2.2.40)變形Hermite多項式脈沖信號的時域脈沖波形函數(shù)可以寫為(2.2.41)Hermite多項式時域波形特點可以證明，q=4時，Hermite多項式構(gòu)成正交函數(shù)集。零階Hermite多項式和一階變形Hermite多項式波形與高斯脈沖波形一致各階變形Hermite多項式脈沖時域波形脈寬基本一致q=4時，變形Hermite多項式的頻譜分布(2.2.42)2.2.6重頻發(fā)射下沖激信號(作業(yè))重頻發(fā)射下沖激信號具有分離頻譜采用脈沖位置或極性的調(diào)制，可改變重頻下沖激信號頻譜2.3UWB信號設(shè)計2.3.1UWB信號設(shè)計的一般方法確定UWB信號的頻段、中心頻率、帶寬；選擇適當?shù)幕鶐盘枙r域脈沖波形，并滿足規(guī)范；采用阿姆斯特朗差拍變頻技術(shù)將基帶搬到所需的頻譜位置；2.3.2UWB信號波段選擇考慮規(guī)范已有窄帶通信的頻段；考慮待設(shè)計UWB信號放置于3.1-10.6GHz頻帶內(nèi)的位置；例2.3.1UWB信號兩種典型設(shè)計方法脈沖類型帶寬目標頻帶寬帶-20dB點為2GHz3.1-5.1GHz窄帶-10dB點為0.5GHz3.1-10.6GHz所謂寬帶設(shè)計方法通常是在3.1-5.1GHz頻帶內(nèi)設(shè)計一個UWB信號；通常以-20dB點為標準；所謂窄帶設(shè)計方法，是指；在3.1-10.6GHz頻帶內(nèi)設(shè)計多個個UWB信號；通常以-10dB點為標準；2.3.3UWB信號脈沖波形設(shè)計脈沖波形選擇時，應(yīng)盡可能減小其頻譜的旁瓣能量；脈沖波形參數(shù)設(shè)計時，要考慮UWB信號規(guī)范的限制；A脈沖波形選擇的原則例2.3.2設(shè)矩形脈沖、正弦脈沖和高斯脈沖得時域波形函數(shù)為對上述三類沖激函數(shù)作傅里葉分析，并考察其旁瓣情況。解：依傅里葉分析，題給沖激函數(shù)的傅里葉頻譜計算公式為選擇適當?shù)膮?shù)T、fa和fb，可讓Fi(f)具有相同的-10dB帶寬討論矩形脈沖頻譜峰值與旁瓣峰值之比為13dB；余弦脈沖之比為23dB；高斯脈沖在與上述兩脈沖相同旁瓣峰值點之比為34dB；沖激脈沖上升沿愈平緩，其旁瓣能量愈??；B重頻脈沖功率設(shè)計FCC規(guī)范既要規(guī)定UWB信號的峰值功率，也要規(guī)定平均功率a峰值功率在Fmax(f)極值點1MHz范圍內(nèi)的功率b平均功率平均輻射功率以有效全向輻射功率(EIRP)來度量。即以增益為1的天線發(fā)射功率為標準。2.3.4UWB信號頻帶搬移例2.3.3設(shè)f(t)為已設(shè)計好的時域脈沖信號，其中心頻率為f0，帶寬為B，現(xiàn)將其頻帶搬移至fc處，且?guī)挷蛔兘猓翰捎冒⒛匪固乩什钆淖冾l技術(shù)，將基帶信號作變換搬移前高斯時域波形搬移前高斯頻譜調(diào)至后高斯時域波形搬移后平移高斯頻譜2.4UWB基帶信號的產(chǎn)生借助無線通信系統(tǒng)的調(diào)制方法，產(chǎn)生UWB信號；給帶通濾波器脈沖信號，經(jīng)帶通濾波器生成UWB信號；用快速開關(guān)電路直接產(chǎn)生的方法；2.4.2用無線電調(diào)制方法產(chǎn)生UWB信號源數(shù)據(jù)源通過輸入數(shù)據(jù)速率觸發(fā)特斯拉變壓器；“諧振”特斯拉變壓器向火花隙提供能量；選擇諧振電路的Q值，以滿足諧振電路發(fā)射帶寬>500MHz；通過幅度檢波器和數(shù)字濾波器構(gòu)成的接收器獲得UWB信號2.4.1UWB基帶信號產(chǎn)生的一般方法2.4.3用寬帶濾波器產(chǎn)生UWB信號源攜帶很寬頻譜的沖激信號，經(jīng)帶通濾波器濾除不需要的諧波成分后，獲得希望得到的UWB信號例2.4.1：沖激信號給超寬帶天線饋電，輻射UWB信號2.4.4用快速開關(guān)電路直接產(chǎn)生沖激信號的方法A常用快速開關(guān)器件雪崩二極管雪崩三極管漂移階躍恢復二極管(DSRD，Driftsteprecoverydiodes)漂移階躍恢復三極管(DSRT，Driftsteprecoverytransistors)B快速開關(guān)器件產(chǎn)生UWB信號的應(yīng)用舉例例2.4.2雪崩三極管的MAX電路工作原理改進電路輸出UWB信號參數(shù)例2.4.3SRD快速開關(guān)器件產(chǎn)生的沖激信號當電流正向流通時，L1

開始存儲能量；SRD特殊的P+NN+結(jié)構(gòu)產(chǎn)生阻礙少子擴散的減速場；且復合緩慢；信號源反向時，SRD存儲少子電荷開始被抽取，L1開始釋放能量，此時SRD相當于一個小電容；當少子電荷被抽取完時，SRD反向截止，流過L1的電流突然減少，L1兩端產(chǎn)生自感電動勢并在A點兩端產(chǎn)生一個非常陡峭的窄脈沖。SRD產(chǎn)生的200ps沖激信號200ps沖激信號經(jīng)天線輻射例2.4.4利用PCSS產(chǎn)生的高峰值功率沖激信號圖2.1.4基于Blumlein形成線的高功率PCSS及輸出典型電脈沖實驗測試aRogowski電極結(jié)構(gòu)PCSSl3l1l2lbBlumlein線的PCSSPCSSFR4襯底cRogowski電極結(jié)構(gòu)PCSSd基于Blumlein的3mmPCSS輸出電脈沖f.高功率PCSS的觸發(fā)抖動測試g.高功率PCSS觸發(fā)延遲測試e.PCSS輸出電壓隨偏壓變化實驗測試2.3光導開關(guān)發(fā)展概述2.3.1光導開關(guān)(photoconductivesemiconductorswitch)工作原理線性工作模式PCSS完全依靠光生載流子而導通的工作模式激勵光能高mJ量級輸出脈沖波形依賴光脈沖波形觸發(fā)抖動小，響應(yīng)速度快非線性模式依靠光生載流子倍增效應(yīng)而導通的工作模式Lock-on模式因III-V族半導體材料負微分效應(yīng)引起的倍增工作模式雪崩模式PCSS襯底材料內(nèi)由雪崩倍增導電模式在截止狀態(tài)時能承受高電壓；在導通狀態(tài)時，具有大電流和很低的電壓降；在開關(guān)轉(zhuǎn)換時，具有短的開、關(guān)時間，能承受高的di/dt和dV/dt，以及具有全控功能2.3.2常用開關(guān)器件性能比較理想開關(guān)條件常用開關(guān)器件參數(shù)比較2.3.3光導開關(guān)研究現(xiàn)狀

PCSS的理論研究PCSS線性工作模式

采用連續(xù)性方程，在均勻偏置電場假設(shè)下，考慮光生載流子的產(chǎn)生、擴散、漂移與復合，可以得到PCSS線性工作模式下的物理機理PCSS非線性工作模式陷阱填充和電荷注入模型；高場區(qū)雪崩雙注入模型；雙施主能級模型；流注入理論模型；光學活性模型；PCSS物理機制研究的主要問題沿用玻爾茲曼統(tǒng)計方法存在嚴重缺陷；沿用平衡態(tài)下的玻爾茲曼輸運方程存在嚴重缺陷；沒有深入研究半導體材料對光的吸收規(guī)律；

PCSS非線性的工作模式分類存在爭議；采用“唯象”研究方法；實驗驗證中應(yīng)考慮測試電路的影響；(2)PCSS實驗研究PCSS實驗研制達到的主要技術(shù)指標PCSS實驗研究的主要方向較低功率、快響應(yīng)速度、高穩(wěn)定性與高電壓轉(zhuǎn)換效率；高功率、長脈寬光導開關(guān)研制；快速、高功率、窄脈沖光導開關(guān)研制PCSS實驗研究存在的主要問題對研制PCSS的若干工藝研究不夠系統(tǒng)深入；對PCSS的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計研究不夠深入；實驗測試電路對瞬態(tài)電磁脈沖的色散、損耗、電磁兼容直流偏壓與脈沖偏壓問題；2.4光導開關(guān)實驗研究2.4.1研制PCSS的半導體材料選擇電阻率足夠高；電子遷移率比較大、載流子壽命較短；能帶間隔比較大(遠大于kT)；對常見激勵激光波長的吸收系數(shù)高；良好的熱穩(wěn)定性和熱傳導率；研制PCSS半導體材料的標準常用PCSS材料性能比較SiC，GaN；GaAs，InP；Si，C；Fe:InP，Cr:GaAs<100><100>625625表4.1實驗用半導體材料的相關(guān)參數(shù)參數(shù)名稱GaAsInP:Fe參數(shù)名稱GaAsInP:Fe電阻率(Ω?cm)1.5081083.6107遷移率(cm2/vs))6780~66802000位錯(EPD/cm2)5.181045104摻雜濃度(cm-3)2107晶向0.500.50耐壓(V/mm)>20kV>20kV厚度(μm)2020(EL2/EL2)5%5%(/)20%25%TTV(m)≤3≤4(/)15%20%TIR(m)≤3≤3BOW(m)≤5≤6WARP(m)≤5≤62.4.2PCSS機械結(jié)構(gòu)設(shè)計APCSS縫隙寬度設(shè)計考慮線性模式下PCSS的縫隙寬度設(shè)計設(shè)單個光脈沖能量為εop，載流子遷移率為μ，單光子能量為h，半導體材料對光的有效吸收效率為α，PCSS的閾值電場(指由線性模式進入到非線性模式的最高偏置電場)為Epm，測試電路負載電阻為R，負載電阻輸出功率為WR。則在激光激勵瞬間，PCSS縫隙內(nèi)載流子濃度n為(2.4.1)PCSS最小導通電阻Rp為(2.4.2)線性模式下，PCSS最高偏壓設(shè)為Upm，負載電阻的輸出功率為(2.4.3)W極值條件為(2.4.4)負載上輸出功率極大值為(2.4.5)此時，負載獲得峰值電壓輸出與電源提供電壓之比為50%。如PCSS縫隙尺寸固定，增大光能使?jié)M足(hl12)/(εopqμ)<<R

(2.4.6)WRm為功率飽和光能令PCSS輸出功率等于極限功率的β倍依2.4.3和2.4.6(2.4.7)WR-εopm的斜率(2.4.8)結(jié)論滿足2.4.4式的PCSS有最大的功率輸出；縫寬一定，飽和光能激勵下，最大輸出功率由2.4.6式?jīng)Q定；飽和光能由2.4.7式?jīng)Q定；

l1一定時，PCSS輸出峰值功率由2.4.8式?jīng)Q定；如果激勵光能為30J，考慮光損耗，縫隙寬度應(yīng)選擇3mm。

BPCSS金屬電極設(shè)計影響PCSS金屬電極設(shè)計的因素電極幾何尺寸；幾何形狀；電極分布方式電極幾何尺寸設(shè)計電流密度；歐姆接觸的可靠性；分布電參數(shù)。電極幾何形狀電場分布開關(guān)尺寸電極分布方式表面爬電電場分布CPCSS金屬電極設(shè)計的仿真計算2.5光導開關(guān)耐高溫歐姆電極研制2.5.1實驗研制幾種典型歐姆電極的優(yōu)缺點(1)Ge/Ni/Au金屬化系統(tǒng)歐姆電極優(yōu)點它能提供很低的接觸電阻；在工藝上(如沉積工藝等)可與Si器件兼容；工藝成熟，造價低廉；缺點在高溫或高功率狀態(tài)；電極合金體系常發(fā)生橫向和縱向擴散形成尖峰，形貌不平整；電極金屬與襯底基片的互擴散導致接觸電阻增大，歐姆接觸特性嚴重退化(2)Pd/Ge/Ti/Pt/Au金屬系統(tǒng)歐姆電極優(yōu)點

接觸電阻下限可以達到4.9×10-7

.cm2；在300C、20h退火情況下，金屬接觸和GaAs之間的分界面非常陡峭平直；在400C

、35miu退火情況下，熱穩(wěn)定性開始變差；可能是Ge發(fā)生轉(zhuǎn)移或電極金屬層之間發(fā)生了反應(yīng)；金屬層的相互作用很少，界面的形貌比較好，無尖峰，側(cè)面為薄層狀，橫向同性，表面光滑優(yōu)點金屬系統(tǒng)和n-GaAs的接觸阻抗隨著溫度升高增加很快；金屬系統(tǒng)不能很好的附著在GaAs表面；Pt需要很大熱量才會有合適的沉積率2.5.2歐姆電極研制過程中常出現(xiàn)的工藝問題(1)電極導電層與電極合金粘附不緊密電極金屬與襯底材料接觸邊沿形成毛刺

金屬電極厚度不均問題

2.6光導開關(guān)絕緣封裝2.6.1PCSS電極之外部分的鍍膜絕緣2.6.2PCSS電極引線加工2.6.3PCSS與外電路的連接與絕緣處理2.7光導開關(guān)的實驗測試電路設(shè)計2.7.1直接測試電路2.7.2取樣測試電路(1)取樣測試原理圖4.15.電脈沖取樣測試原理圖tU待測電脈沖示波器顯示脈沖1/f0T1TT取樣脈沖設(shè)激勵光脈沖的重復頻率為f0，待測電脈沖寬度為T，示波器上讀出的包絡(luò)線脈沖寬度為T1，取樣點數(shù)為N，待測脈沖與取樣脈沖間延遲時間為T，則(2.7.1)(2.7.2)(2.7.3)待測脈沖的脈沖寬度為(2.7.4)設(shè)包絡(luò)線的上升沿時間為1，則待測電脈沖的實際上升沿

(2.7.5)(2)取樣測試電路設(shè)計圖4.16取樣測試電路圖圖4.17延時器結(jié)構(gòu)原理圖當N>>1，1/f0>>T時(2.7.6)(2.7.7)(2.7.8)2.8光導開關(guān)的實驗測試2.8.1PCSS暗電阻測試(1)測試電路(2)測試結(jié)果低偏置電場下(200V/cm)，暗電阻為一常數(shù)偏置電場介于0.2-1.3kV/cm

時，暗電阻隨偏置電場增高而降低偏置電場介于1.3-3.6kV/cm

時，暗電阻隨偏置電場增高而升高偏置電場介于3.6-6kV/cm時，暗電阻隨偏置電場增高而快速降低，且內(nèi)部電場出現(xiàn)劇烈振蕩偏置電場介于6-12kV/cm范圍時，暗電阻基本維持在一常數(shù)值附近電場為3-12kV/cm區(qū)間，PCSS暗電阻呈指數(shù)形式下降，滿足(2.8.1)(3)實驗現(xiàn)象解釋A影響PCSS暗態(tài)電流的因素(2.8.2)影響因素：n，vB載流子濃度與漂移速度的影響分析雜質(zhì)電離條件(2.8.3)~10-7m，q~0.006eV，E~600V/cm

漂移速度影響

I區(qū)線性區(qū)；

II區(qū)負微分區(qū)；

III區(qū)衛(wèi)星谷加速區(qū)；

IV區(qū)主能谷、衛(wèi)星谷飽和區(qū)結(jié)論：利用v-E曲線，可解釋PCSS暗態(tài)電阻后續(xù)變化規(guī)律2.8.2PCSS快速響應(yīng)實驗測試(1)線性PCSS快速響應(yīng)實驗測試實驗測試電路實驗測試結(jié)果(2)非線性PCSS快速響應(yīng)實驗測試2.8.3PCSS電壓轉(zhuǎn)換效率實驗測試(1)PCSS線性工作模式下電壓轉(zhuǎn)換效率測試線性PCSS的導通電阻(2.8.4)(2)非PCSS線性工作模式下電壓轉(zhuǎn)換效率測試2.8.4PCSSlock-on閾值條件實驗測試2.9GaAs光吸收規(guī)律2.9.1GaAs光吸收規(guī)律概述(1)半導體材料的光吸收條件(2.9.1)圖3.18半導體吸收光譜示意圖h(eV)(2)GaAs材料的光吸收規(guī)律概述圖3.19不同溫度下GaAs的吸收邊激子吸收

h>Eg

時，h；

h>Eg

時，(h-Eg)1/2；考慮量子力學Franz-Keldysh效應(yīng)(2.9.2)nr為GaAs的折射率，mr為電子、空穴有效質(zhì)量的折合質(zhì)量，fcV具有1的數(shù)量級。圖3.20常溫下GaAs的吸收光譜圖3.211.2K下GaAs激子吸收hv(eV)(3)偏壓下GaAs材料的光吸收規(guī)律(2.9.3)如h>Eg，電場對的影響表現(xiàn)為吸收光譜衰減振蕩(圖3.21)，這可以用激子吸收和電場破壞激子吸收的激勵來解釋(4)朗伯光吸收定律與激勵光脈沖描述朗伯定律(2.9.4)表示光吸收系數(shù)，I0表示z=0處的光強在t~t+dt、z~z+dz、光照面積為ds微元內(nèi)，半導體的光能吸收(2.9.5)設(shè)激光脈沖為時間和空間上的高斯脈沖(2.9.6)其中，r2=x2+y2，I0表示z=0、r=0、t=0時的光強，rop表示任意時刻高斯光斑半峰值空間半徑，Top表示光斑半峰值的時間寬度光強與光能的關(guān)系(2.9.7)將2.9.7式代2.9.6式可得(2.9.8)如激勵光脈沖經(jīng)光勻化器后，在空間各r處形成均勻光斑(2.9.9)將2.9.9式代入2.9.7式重新計算得(2.9.10)(5)光生載流子濃度由2.9.5式和2.9.8式，光生載流子濃度為(2.9.11)2.9.2GaAs對1064nm激光的吸收機理(1)遂穿效應(yīng)對吸收系數(shù)的影響設(shè)偏置電場，則GaAs能帶將發(fā)生傾斜，三角形勢壘寬度d為(2.9.12)電子在三角形勢壘中的勢函數(shù)為(2.9.13)將2.9.12和2.9.13代入薛定諤方程(2.9.14)其中mn*為電子的有效質(zhì)量，令(2.9.15)由2.9.14式和2.9.15式，對艾里函數(shù)(Airyfunction)解取近似(2.9.16)電子勢壘貫穿的幾率正比于波函數(shù)模的平方(2.9.17)如果，=0(2.9.18)如果取大量文獻實驗數(shù)據(jù)：0=5103cm-1，可得-

曲線討論

E<104V/cm時，GaAs光吸收系數(shù)無明顯變化

E>104V/cm時，GaAs光吸收系數(shù)呈指數(shù)規(guī)律上升該解釋方案為非線性模式下導通光能急劇減小以及透射深度快速降低引起閾值條件隨電場、光能變化給出解釋(2)遂穿效應(yīng)方案實驗驗證實驗電路實驗測試結(jié)果偏置電壓(kV)電壓轉(zhuǎn)換效率擬合公式(2.