DE69803173T2 - Optisch programmierbarer elektrischer generator für profile beliebiger zeitrelation - Google Patents
Optisch programmierbarer elektrischer generator für profile beliebiger zeitrelationInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen optisch programmierbaren elektrischen Generator für Profile beliebiger Zeitrelation.
- Die am Ende der Beschreibung als Fundstellen [1], [2] und [3] aufgeführten Dokumente (s. auch das Dokument WO-A-97/23980) beschreiben eine Impulsformungs- vorrichtung, gesteuert durch einen Computer mit AsGa-Feldeffekttransistoren, wobei diese Vorrichtungen aber bezüglich der Frequenzen und der Spannung begrenzt sind.
- Die Fundstelle [4] beschreibt eine Hochfrequenz-Impulsformungs-vorrichtung, die aber nicht mittels Computer programmierbar ist.
- Die Fundstelle [5] beschreibt einen elektrischen Impulsgenerator, bei dem zwei Übertragungsleitungen miteinander gekoppelt sind durch resistive Elemente, die längs dieser Leitungen verteilt sind, wobei der Wert der Konduktanz jeder resistiven Kopplung abhängig ist von ihrer Position längs der Leitung, um in einer der Leitungen durch Einspeisung eines Impulses in die andere Leitung die gewünschte Impulsform zu erzeugen.
- Die Aufgabe der Erfindung ist die Realisierung eines elektrischen Generators für zeitliche Profile, deren Zeitrelation bei hoher oder niedriger Spannung beliebig ist und die einen sehr kurzen Programmierungsschritt Δt haben.
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen optisch programmierbaren elektrischen Generator für Profile beliebiger Zeitrelation mit einer ersten Hyperfrequenzleitung zur Auslösung und einer zweiten Hyperfrequenzleitung zur Entladung, die resistiv durch Punkte gekoppelt sind, wobei die erste Leitung durch einen Spannungsübergang mit einer Dauer von weniger als einer Nanosekunde, zum Beispiel einem Stoßimpuls oder eine Stufe (échelon), ausgelöst wird, wobei dieser Generator dadurch gekennzeichnet ist, dass mehrere Punkte der ersten Leitung durch mehrere direkt mit der zweiten Leitung gekoppelte Photoleiter, beleuchtet durch eine programmierbare Lichtquelle, im variablen Widerstandsbetrieb abgegriffen werden, und der Zeitschritt zwischen den Abgreifpunkten in diesen beiden Leitungen unterschiedlich ist und eine resistive Ladung bzw. Last mit dem Ausgang dieses Generators verbunden ist.
- Vorteilhafterweise kann eventuell eine Kapazität zwischen jeden Photoleiter und die zweite Leitung geschaltet werden, die eine Gleichstrom-Isolierung der ersten Leitung von der zweiten ermöglicht. Die Photoleiter werden aus Halbleitermaterial realisiert, das unter folgenden Materialien ausgewählt wird: Silicium, Galliumarsenid. Jede programmierbare Lichtquelle kann eine UV-VIS-IR-Gaslampe oder eine elektrolumineszente Halbleiter- oder Laserdiode sein.
- Vorteilhafterweise erzeugt jede programmierbare Lichtquelle zum Zeitpunkt der Auslösung des Generators eine variable Beleuchtung, programmiert in Bezug auf einen Sollwert, der den Wert des Widerstands des Photoleiters definiert, mit dem sie gekoppelt ist.
- Vorteilhafterweise sind die beiden Leitungen schmale Streifenleitungen, realisiert in Form von metallischen Abscheidungen auf zwei Substraten, die jeweils zwei Dielektrika mit unterschiedlichen dielektrischen Konstanten zugeordnet sind. Die beiden Hyperfrequenzleitungen haben jede einen charakteristischen Widerstand, enthalten zwischen 10 Ω und 100 Ω, wobei das Substrat bei 10 GHz eine Verlusttangente tg δ 10&supmin;³ hat. Die Auslösung der ersten Leitung kann eine elektrische oder photoelektrische Auslösung des indizierten bzw. induzierten (indiciel) oder gepulsten Typs sein. Zwischen Ausgang und Ladung bzw. Last kann ein Filter geschaltet werden, was ermöglicht, das erhaltene zeitliche Profil zu glätten.
- Vorteilhafterweise ist der Programmierungsschritt enthalten zwischen dreißig Picosekunden und einer Nanosekunde. Er wird definiert durch den Abstand zwischen zwei Photowiderständen.
- Ein solcher elektrischer Generator von Profilen mit Zeitrelation, vorprogrammiert durch Photoleiter, der durch einen anderen Generator ausgelöst wird, ermöglicht die Formung kurzer Impulse. Je nach der Größe des Zeitfensters, in dem das Profil programmiert werden muss, und dem verfügbaren Auslösungsgenerator, kann der Schritt Δt zwischen einigen zehn und einigen hundert Picosekunden variieren.
- Bei einer vorteilhaften Anwendung kann dieser Genarator mit einem elektrooptischen Kristall gekoppelt werden, der den Pockels-Effekt ausnutzt, um einen Laserimpuls-Amplitudenmodulator zu realisieren.
- In Bezug auf die Vorrichtungen aus dem Stand der Technik hat der erfindungsgemäße Generator zahlreiche neue Charakteristika und insbesondere die in der Folge beschriebenen.
- Die Kopplung durch Photoleiter im optisch vorprogrammierten Widerstandsbetrieb und folglich die Formgebungsfunktion des Generators ist elektronisch programmierbar.
- Das Prinzip der zeitlichen Formung beruht auf einem elektrischen Programmierungsschema mittels vorprogrammierter Komponenten bzw. Bauteile im "quasistatischen" Betrieb, im Gegensatz zu den zum Beispiel in den Fundstellen [1], [2] und [3] beschriebenen Vorrichtungen, die im dynamischen Betrieb geschaltete Komponenten bzw. Bauteile benutzen.
- Die Technik der Photoleiter, die unter der Wirkung einer Beleuchtung durch Laserdioden (oder anderer Lichtquellen) im variablem Widerstandsbetrieb arbeiten, ermöglicht eine Einwirkung auf die Hyperfrequenzleitungen ohne physischen Kontakt zwischen der Steuerung und der programmierten Struktur, was ermöglicht, deren HF- Verhalten zu optimieren und die Realisierung sehr zu vereinfachen.
- Es gibt, ausgenommen die Auslösung, keine schnellen aktiven Bauteile des Typs GaAs-Feldeffekttransistor-Schalter, wie zum Beispiel in den Fundstellen [1] bis [3]. In einem solchen Fall ist das HF-Verhalten durch die Schnelligkeit der Feldeffekttransistoren begrenzt.
- Bei dem erfindungsgemäßen Generator wird die HF-Begrenzung nur durch den Auslösungsgenerator und die Verluste in den Leitungen bestimmt.
- Es ist möglich, bei der Programmierung der Photoleiter Rj im Widerstandsbetrieb eine sehr große Dynamik zu erzielen, wobei die Photoleiter im quasi-kontinuierlichen Betrieb beleuchtet werden. Die Begrenzung der Dynamik wird bestimmt durch das Verhältnis "Signal/Geräusch" zu dem vorprogrammierten Wert Rj, also des Dunkelstroms des Photoleiters und des Geräuschs der Beleuchtungsquelle. Dieses Verhältnis, das 30 dB überschreiten kann, ist von den Einsatzbedingungen des Photoleiters abhängig.
- Es gibt kein Flackern bzw. Zittern der Zeitschritte in Bezug auf den Auslösungsübergang, verglichen mit Vorrichtungen, die keine Einzelauslösungsquelle benutzen.
- Die Erfindung ist in elektronischer und optoelektronischer Hinsicht einfach und zuverlässig, Sie kostet wenig, wenn als Quellen der optischen Programmierung die Laserdioden (gegenwärtig noch teuer) durch Gaslampen ersetzt werden. Ihr Integrationsvolumen ist klein in Bezug auf Lösungen, die für Hyperfrequenzen diskrete elektrische Bauteile des Typs variabler Dämpfungswiderstand verwenden.
- Die Verwendung von Photoleitern im quasistatischen Betrieb, um den Formungsgenerator zeitlicher Profile programmierbar zu machen, ermöglicht alle Vorteile hinsichtlich eines besseren Kompromisses bezüglich hoher Spannung, großer Dynamik und hoher Frequenzen zu vereinigen. Mit einer einen Photoleiter benutzenden Auslösung kann die Formung elektrischer oder optischer Impulse (mittels eines elektrooptischen Modulators) mit folgenden Charakteristika durchgeführt werden:
- - einem Zeitschritt, enthalten zwischen 30 und 100 Picosekunden;
- - einem 5 kV überschreitenden Spannungsniveau;
- - einer Programmierungsdynamik, enthalten zwischen 10 und 30 dB min.
- Eine der unmittelbaren Anwendungen des erfindungsgemäßen Generators besteht darin, die zeitliche Formung eines durch einen Laser gelieferten optischen Impulses durch Schneiden mit Hilfe eines elektrooptischen Modulators zu ermöglichen, gemäß einem zum Zeitpunkt des Eintreffens des Auslösungsimpulses vordefinierten Profil.
- Eine große Anzahl weiterer Anwendungen können vorgesehen werden, immer dann, wenn es nötig ist, einer resistiven Ladung bzw. Last ein Spannungsprofil in einem vorher definierten Zeitrahmen und in einem Pegelbereich zu liefern, der sich von einigen Volt bis einige Kilovolt erstrecken kann.
- - Die Fig. 1 zeigt eine Realisierung des erfindungsgemäßen elektrischen Generators;
- - die Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Rechenschaltung für den erfindungsgemäßen elektrischen Generator;
- - die Fig. 3 und 4 zeigen zwei Formen von am Ausgang des erfindungsgemäßen elektrischen Generators erhaltenen Signalen, wobei die Fig. 3 die Auslösung durch eine Stufe (échelon) zeigt und die Fig. 4 die Auslösung durch einen Kurzimpuls.
- Der erfindungsgemäße programmierbare Generator basiert auf einem System mit zwei resistiv gekoppelten Hyperfrequenzleitungen 10, 12, die Photoleiter 11 umfassen, die elektronisch durch Laserdioden 13 (oder andere Lichtquellen, fest oder gasförmig) programmierbar sind und ausgelöst werden durch einen schnellen Schalter, angeordnet in P, der einen sehr kurzen Spannungsübergang von typisch einigen zehn bis einigen hundert Picosekunden liefert.
- Wie dargestellt in der Fig. 1, umfasst dieser Generator eine erste Leitung 10 (Auslösungsleitung), ausgelöst mit Hilfe eines Impulses (Dirac) oder eines kurzen Übergangs (échelon) (wobei P der Auslösungspunkt ist), was eine Ausbreitung dieses Signal mit konstanter Geschwindigkeit ermöglicht.
- Mehrere Punkte, gleichmäßig verteilt oder nicht, sind auf dieser ersten Leitung definiert und mit ebenso vielen Photoleitern 11 im Wiederstandsbetrieb gekoppelt, direkt oder durch eine Kapazität in einer zweiten Leitung 12. Die Aufgabe dieser Kapazitäten besteht darin, die Gleichstromisolierung der ersten Leitung von der zweiten sicherzustellen, was ermöglicht, den Verbrauch des Generators zu begrenzen. Die Wahl, eine Verbindungskapazität zu verwenden oder nicht zu verwenden, ist auch mit eventuellen Zwängen bezüglich der Dimensionierung der Photoleiter 11 in Abhängigkeit von ihrem Polarisations- bzw. Vorspannungzustand verbunden. Die zweite Leitung 12 (Entladungsleitung) ist mit der ersten nur durch diese Photoleiter verbunden. Die verteilten Störgeräuschkopplungen werden möglichst begrenzt, indem man die Geometrie, die Dimensionen und die Verteilung der Massen des Ganzen kontrolliert. Die Kopplungs- Photoleiter 11 sind programmierbar, was ermöglicht, einen programmierbaren elektrischen Generator elektrischer Spannungsprofile zu erhalten. Die Photoleiter mit variablem Widerstandsbetrieb werden auf der Basis von Halbleitermaterialien des Typs Silicium (Si), Galliumarsenid (GaAs) oder Sonstigen realisiert, beleuchtet durch eine Anordnung programmierbarer Lichtquellen, die umfassen kann:
- - eine Gruppe UV-VIS-IR-Gaslampen;
- - eine Gruppe elektrolumineszenter Halbleiter-Dioden (LED) oder -Laserdioden (LD).
- In der Fig. 1 sind Laserdioden 13 dargestellt, die gespeist werden durch spannungsgesteuerte unabhängige Stromquellen 14. Die Eingabesignale V1(t1), Vn(tn) dieser Stromquellen werden durch einen programmierbaren Mehrkanal-Steuergenerator 15 über einen Steuerbus 16 geliefert, wobei dieser Generator durch ein Signal E gesteuert wird, das von einem Rechner stammt.
- Jede der Lichtquellen 13 erzeugt eine variable Beleuchtung, programmiert mit Bezug auf einen Sollwert, der den Wert des Widerstands des Photoleiters definiert, mit dem sie zum Zeitpunkt der Auslösung des Generators gekoppelt ist.
- Die Leitungen 10 und 12 sind Leitungen des Streifentyps, hergestellt mittels metallischer Abscheidungen auf dielektrischen Substraten 22, 23. Diese Substrate 22, 23 haben bei einem Übergang von 3 nach 10 GHz nur kleine Verluste und haben bei diesen Frequenzen eine Verlusttangente tgδ 10&supmin;³. Die Basisparameter jeder dieser Leitungen 10 und 12 sind die charakteristische Impedanz und der die beiden benachbarten Photoleiter 11 trennende Abstand und folglich der Zeitschritt.
- Im Falle einer Hochspannungskonfiguration werden die Art und die Dicke des Dielektrikums so gewählt, dass die Kriterien der Spannungsaufrechterhaltung gewährleistet sind.
- Die beiden Leitungen 10 und 12 arbeiten nicht mit dem gleichen Zeitschritt und der Unterschied der beiden Schritte wird benutzt, um die Formung zu definieren.
- Im Betrieb breitet die Leitung 10 den Auslösungsübergang aus, was einen elementaren Zeitschritt zwischen Photoleitern definiert, und induziert bzw. bewirkt einen Stromübergang ΔI = ΔV/R, wobei R der Widerstandswert ist und dieser Übergang sich in der zweiten Leitung ausbreitet und gegenausbreitet.
- Wie in der Fig. 1 dargestellt, benutzt man zwei geradlinige Streifenleitungen 10 und 12, verbunden mit zwei Dielektrika 20 und 21 mit unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten (ε). Ein Verhältnis von 4 bei den Werten von ε ermöglicht, bei den Ausbreitungsgeschwindigkeiten ein Verhältnis von 2 zu erzielen, also ein Verhältnis von 2 bei den Zeitschritten, wenn man die Photoleiter so anordnet wie in der Figur dargestellt. Diese Lösung ist in technischer Hinsicht einfach. Es genügt, die charakteristischen Widerstände durch Breiten der zwei linearen Streifen zu steuern. Diese charaktistischen Widerstände können bei den klassischen Dielektrika typisch von einigen Ohm bis 200 Ohm variieren.
- Bei dem erfindungsgemäßen Generator hat jede Leitung einen zwischen 10 Ohm und 100 Ohm enthaltenen charakteristischen Widerstand, wobei diese beiden Leitungen gleiche oder unterschiedliche charakteristische Widerstände haben können. Die Wahl dieser charakteristischen Widerstände beeinflusst die Optimierungskriterien des Generators: elektrischer Wirkungsgrad, Hochspannungsverhalten, Kennwerte der Auslösungsquelle.
- Bei dieser Realisierung ist der Zeitschritt enthalten zwischen 30 Picosekunden und einer Nanosekunde.
- Die Photoleiter (Rj) sind sehr schwach kapazitiv, was dem Generator ermöglicht, mit hohen Frequenzen zu arbeiten. Bei einem Zeitschritt von 100 ps in der Auslösungsleitung und einem Spanne der Rj-Werte von zum Beispiel 1 bis 200 Ohm, darf die mit Rj verbundene Kapazität Cj = 0,2 pF nicht überschreiten. Man benutzt also eine Photoleitergeometrie, die der Form eines langen Stabs entspricht, der gleichmäßig über seine Länge (Dj) und in seinem Volumen beleuchtet wird. Für Dj = 1 cm, einer Breite von 1 bis 3 mm und einem photoleitenden Material des Typs Si oder GaAs überschreitet Cj nicht einige zehn fF.
- Im Beharrungszustand gibt es keine hohen Frequenzen, was die auf die Photowiderstände zurückzuführenden Grenzwertbedingungen betrifft.
- Wenn man den Fall einer Hochspannungsauslösung durch Photoleiter betrachtet, gekoppelt mit einer Energiespeicherleitung, dann kann ein 5 kV-Übergang mit einer Anstiegszeit von weniger als 100 ps an den Eingang der Auslösungsleitung 10 angelegt werden.
- Der erfindungsgemäße Generator wird zum Zeitpunkt der Auslösung vorprogrammiert, das heißt wenn der Auslösungsübergang in die erste Leitung 10 eingespeist wird, in P.
- Man kann eine elektrische oder photoelektrische Auslösung der ersten Leitung 10 haben: in diesem letzteren Fall benutzt man einen durch einen Laser beleuchteten Photoleiter. Man kann verschiedene Typen von indizierter bzw. induzierter (indiciel) oder gepulster Auslösung benutzen.
- Der Ausgang (S) des erfindungsgemäßen Generators ist mit einer resistiven Ladung bzw. Last verbunden: dies kann ein elektrischer Generator mit resitiver Lastfunktion oder ein elektrooptischer Modulator sein.
- Man kann zwischen dem Ausgang und der Last ein Filterelement anbringen, was ermöglicht, das erhaltene zeitliche Profil zu glätten. Eine Glättung kann auch erzielt werden, indem man den Wert der Anstiegszeit des Übergangs in P erhöht.
- Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Rechenschaltung für den erfindungsgemäßen Generator. Man hat einen Betrieb über vier Punkte auf der Basis von quasi-statisch vorjustierten Photoleitern, mit einer Auslösungsleitung 25 mit konstanter Impedanz 10 Ohm, einer Entladungsleitung 26 mit konstanter Impedanz 50 Ohm, einer Schaltung 27 zur Auslösung durch GaAs-Serienphotoleiter, RC-Netze bzw. -Gitter 28, die das Ersatzschaltbild des quasi-kontinuierlichen Photoleiters (QCW) darstellen, und einen elektrooptischen Modulator 29 (mit - in diesem speziellen Fall - Kompensation der mechanischen Effekte in dem Modulator).
- Die Elemente der Leitung "Tdect" und "Tdech" sind die Streifenleitungsteilstücke, zwischen denen die Punkte der resistiven Kopplung vorgesehen sind.
- Diese Kopplungen sind ohne kapazitive Verbindung. Die Elemente "R_phot", "C_phot" und "L_phot" stellen jeweils einen programmierten Photowiderstand, eine Kapazität und eine zugeordnete Störgeräusch-Selbstinduktionsspule dar, wobei diese Störgeräuschelemente kleinstmöglich vorgesehen sind. Die Schalter "S_dect" und "S_fermeture", gesteuert durch die Spannungsgeneratoren "V_dect" und "V_Tfermeture", sind eine vereinfachte Darstellung des Einspeisungsgenerators und des Schließschalters, der das Formungs-Zeitfenster bestimmt. "S_dect" kann insbesondere ein Photoleiter sein, mit dem man einen Laser mit kurzen Impulsen (der Größenordnung 10 bis 30 ps) koppelt. Die Kapazität "Cstockage" ist in elektronischer Hinsicht notwendig, um vor der Auslösung Energie zu speichern (Auslösung des Typs "Serie").
- Bei diesem Ausführungsbeispiel geht man davon aus, dass der Generator gekoppelt ist mit einem elektrooptischen Modulator, mit Wanderwellen, einfach dargestellt durch einen Lastwiderstand "R_charge". Die Spannungsquelle "V_fermeture", nicht null, hat die Aufgabe, die mechanischen (und andere) Effekte zu kompensieren, die durch HF- Transistoren in dem Kristall des Modulators induziert werden. Derart ist es möglich, den Kontrast beim Schließen des Systems zu kontrollieren, nach dem hinteren Übergang des Zeitfensters "T". Die Simulationen werden in den beiden extremen Fällen durchgeführt, wo man als Auslösungssignal benutzt:
- - eine Stufe (échelon) bei einem Photoleiter, bei dem die Lebensdauer der Ladungsträger groß ist gegenüber "T", wie in der Fig. 3 dargestellt;
- - einen Kurzimpuls des Typs Dirac bei einem Photoleiter, bei dem diese Lebensdauer kurz oder von derselben Größenordnung wie "T" ist, wie dargestellt in der Fig. 4.
- [1] "National Ignition Facility Front End Laser System" von S. C. Burkhart, R. J. Beach, J. H. Crane, J. M. Davin, M. D. Perny, R. B. WILCOX ("Solid State Lasers for Application to Inertial Confinement Fusion Conference, proceedings page 48, Monterey - CA", 31. Mai - 2. Juni 1995)
- [2] "Temporal Pulse Shaping Of Fiber Optic Laser Beams", von S. C. Burkhart und F. A. Penko ("Inertial Confinement Fusion, ICF Quarterly Report", Januar-März 1996, Band 6, Nummer 2)
- [3] "Pilote-Source-Mise en forme temporelle" von Y. Hourmand (note technique DRIF/DCRE Nr. 443/96 vom 2. Juli 1996)
- [4] "Mise en forme des impulsions laser PHEBUS" von D. Salaun (Mitteilung CEA/CELD/DLPP vom Juli 1989)
- [5] US-A-4 176 285
Claims (8)
1. Optisch programmierbarer elektrischer Generator für Profile beliebiger
Zeitrelation mit einer ersten Hyperfrequenzleitung (10) zur Auslösung und einer zweiten
Hyperfrequenzleitung (12) zur Entladung, resistiv gekoppelt, durch Punkte, wobei die erste
Leitung ausgelöst wird durch einen Spannungsübergang mit einer Dauer von weniger als einer
Nanosekunde,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Punkte in der ersten Leitung durch mehrere direkt mit der zweiten Leitung
gekoppelte Photoleiter (11), beleuchtet durch eine programmierbare Lichtquelle (13), im
variablen Widerstandsbetrieb abgegriffen werden, wobei die zeitliche Teilung zwischen den
Abgreifpunkten in diesen beiden Leitungen unterschiedlich ist und eine resistive Ladung am
Ausgang dieses Generators mit der genannten zweiten Hyperfrequenzleitung verbunden ist.
2. Generator nach Anspruch 1, bei dem zwischen jedem Photoleiter (11) und der
zweiten Leitung (12) eine Kapazität angeordnet ist, die ermöglicht, die erste Leitung (10) von
der zweiten Leitung (12) kontinuierlich zu isolieren.
3. Generator nach Anspruch 1, bei dem die Photoleiter (11) aus
Halbleitermaterialien hergestellt sind, die zwischen den folgenden Materialien ausgewählt
werden Silicium, Galliumarsenid.
4. Generator nach Anspruch 1, bei dem jede programmierbare Lichtquelle (13)
eine Gaslampe ist.
5. Generator nach Anspruch 1, bei dem jede programmierbare Lichtquelle (13)
eine Laser- oder elektrolumineszente Halbleiterdiode ist.
6. Generator nach Anspruch 5, bei dem jede programmierbare Lichtquelle (13)
durch eine unabhängige spannungsgesteuerte Stromquelle (14) gespeist wird, wobei das
Eingangssignal (V1(t1), Vn(tn)) dieser Stromquelle durch einen rechnergesteuerten
programmierbaren Mehrkanal-Spannungsgenerator (15) geliefert wird.
7. Generator nach Anspruch 1, bei dem die programmierbare Lichtquelle eine
variable Beleuchtung erzeugt, programmiert in Bezug auf einen Einstellwert bzw. Sollwert, der
zum Zeitpunkt der Auslösung des Generators den Wert des Widerstands des Photoleiters
definiert, mit dem er gekoppelt ist.
8. Generator nach Anspruch 1, bei dem die Hyperfrequenzleitungen (10, 12)
geradlinige Leitungen vom Streifentyp sind, hergestellt aus metallischen Abscheidungen auf
zwei Substraten (22, 23) mit unterschiedlichen dielektrischen Konstanten (ε).
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WO (1) | WO1998045945A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10329263A1 (de) * | 2003-06-23 | 2005-01-27 | Fachhochschule für Technik und Wirtschaft Berlin | Anordnung und Verfahren zum Erzeugen elektrischer Pulse |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4176285A (en) * | 1978-01-11 | 1979-11-27 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Electrical pulse generator |
GB2104327B (en) * | 1981-08-08 | 1984-12-19 | Marconi Co Ltd | Pulse circuits |
US4670662A (en) * | 1986-02-24 | 1987-06-02 | Gt-Devices | Pulse synthesizing network and method |
US6421390B1 (en) * | 1995-12-26 | 2002-07-16 | The Regents Of The University Of California | High-speed pulse-shape generator, pulse multiplexer |
US5789994A (en) * | 1997-02-07 | 1998-08-04 | Hughes Electronics Corporation | Differential nonlinear transmission line circuit |
US5987045A (en) * | 1997-04-02 | 1999-11-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High power narrow pulse laser diode circuit |
-
1997
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1998
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Cited By (2)
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