为了进一步增强机载激光测距机在全温范围内的环境适应性, 分析了温度与探测器模块输出功率信噪比的关系, 推导了最佳倍增因子与温度的方程式, 阐述了温度变化引起倍增因子对最佳雪崩倍增因子偏离的原因。根据雪崩管探测器雪崩击穿电压的线性温度特性, 设计了机载温度范围为-55℃～70℃的基于自然对数法的最佳倍增因子雪崩偏压线性化温控电路,用于补偿因温度变化所引起的倍增因子对最佳雪崩倍增因子的偏离。结果表明, 实测雪崩偏压温控系数为2.29V/℃, 与理论分析值误差仅为4%。该技术用于新型机载激光测距系统中, 获得了良好的试验数据, 满足机载环境的特殊需求。

基于雪崩管的脉冲源相对于基于气体开关和半导体断路(SOS)开关的脉冲源,输出脉冲幅度较低。为了进一步提高雪崩管脉冲源的输出幅度,进行功率合成是行之有效的方法,其关键在于脉冲源单元具有高稳定度和时基一致性。分析了触发脉冲对基于雪崩管的脉冲源的影响机理,指出脉冲抖动的影响因素：触发脉冲上升斜率、雪崩管器件导通电平方差、电路噪声。在实验中,通过提高触发脉冲幅度,增加上升斜率,脉冲源抖动和单元之间的时基一致性均优于20 ps。

基于超快速高压大功率半导体开关、脉冲形成电路以及同心等间距传输的关键技术,提出一种模块化多路同步快脉冲触发源技术方案.设计出在负载阻抗为50 Ω时,可同步输出两种快脉冲触发信号:一种幅度大于20 V(4路)、脉冲前沿小于820 ps、脉冲宽度大于100 ns;另一种则是幅度大于100 V(4路)、前沿小于1.4 ns、脉宽大于100 ns;在外触发作用下,触发源系统抖动和脉冲输出同步分散性分别达到2 ns 和36.6 ps.电路结构上充分利用等间距电信号传输的原理,实现了快脉冲触发源模块化的设计.通过实验结果验证了所采用的设计原理及方法的可行性,给出了在外触发脉冲单次和重频(5 kHz)作用下该同步快脉冲触发源输出的实验结果.

脉冲源作为探地雷达的核心部件, 其高功率和超宽频带可保证探测距离和探测分辨率, 波形的光滑性与稳定性同时也影响着目标成像质量。选用雪崩三极管组成Marx电路输出单极性脉冲, 采取措施优化波形中的不光滑部分, 精确计算传输线延迟时间, 信号反向叠加形成双极性脉冲, 设计梳状PCB形式有利于脉冲源的小型化。测量结果表明：脉冲波形平滑对称, 正负峰间脉宽为1.64 ns, 幅度为812 V(50 Ω负载), 拖尾振荡低于总体幅值的10%, 和仿真结果吻合较好, 符合探地雷达的需求。

采用Marx电路提高雪崩管脉冲源输出脉冲幅度,分析基于雪崩管Marx电路脉冲源的时基稳定度和波形稳定度的影响因素。采用适当的优化措施提高稳定度指标,设计了高稳定度的雪崩管脉冲源,脉冲峰值电压2 000 V(50 Ω负载),脉冲全底宽度5 ns,上升时间400 ps,重复频率达到25 kHz,具有很高的稳定度指标:短时抖动小于30 ps,长时漂移小于100 ps/min,峰值电压和脉冲宽度抖动小于1%。

Laser pulse is quickly deflected by LiNbO3 electro-optics deflector which is driven by avalanche transistor pile, thus a stable laser pulse output ( the pulse width is ns in scale) is gained, the instability of which is decreased from 10%(RMS) to 4%(RMS)compared with the single-longitudinal-mode Q-switched laser pulse output of the oscillator. It indicates that the amplitude stability of shaping laser pulse is improved greatly.

利用雪崩管堆驱动LiNbO3电光偏转器对激光脉冲进行快速偏转,实现幅度稳定的纳秒整形激光脉冲;激光脉冲振幅不稳定度从振荡器输出的单纵模调Q激光脉冲的10%(RMS)降低到4%(RMS),大大改进了纳秒量级整形激光脉冲幅度稳定性.