- 文献综述（或调研报告）：
近年来，随着对多波段、多波束、波束扫描以及波束赋形天线的需求增加，可重构技术作为一个极具创新性的新型解决方案，备受国内外天线专家的关注。然而，可重构天线系统中的一个关键部件就是射频开关。射频开关对可重构天线的整体性能具有极为重要的作用。可重构天线不仅要求射频开关插入损耗小，隔离度高，而且还须具备良好的电磁兼容特性。目前大多数可重构天线采用MEMS开关，尽管这种开关有很多优点,但它仍存在通/断控制需要复杂馈电网络，对驱动电压要求很高，而且开关寿命不够长等问题。随着开关数目增加，MEMS开关馈电网络的设计不仅极为复杂，而且还会对天线产生严重的电磁干扰。因此，MEMS开关在可重构天线系统中难以实现大规模应用。而光导开关的通/断控制采用光信号，光与射频微波信号在频段上相差甚远，几乎不产生任何电磁干扰,具有极好的电磁兼容特性。因此，光导开关是可重构天线系统设计中的理想射频开关，并且有可能实现大规模应用。
光电导开关(Photoconductive semiconductor switch, PCSS) 是-种利用激光能量激励半导体材料,使其电导率发生变化而产生电脉冲的光电转化器件。现在普遍采用的PCSS器件结构仍然是Auston在1975年提出的结构。
光电导开关的基本结构包括以下部分:
1.光导芯片材料:一般为高阻半导体材料(如Si、GaAs、InP等),其可以是片状或块状或直接在衬底上镀膜来形成。
2.电极和传输线:在光导芯片材料上形成的金属薄膜(可以是Au、Al等金属或Au/Ge/Ni合金等),并与光导芯片材料形成欧姆接触，两电极中间留有宽度为L的缝隙。与欧姆电极相连接的传输线一般设计成微带线,其目的是保证产生的超短电脉冲信号波形不会因为在微波频率下受到色散和功率衰减等因素的影响。
其中,光导芯片是影响光电导开关性能的最关键部分之一，常用的光导材料有Si、GaAs、InP、 金刚石等，它们通常是本征或半绝缘的，其电阻率很高。
通过微带传输线给光导开关一端加上偏置电压，另-端接负载,当未用激光脉冲照射开关电极间隙区域时，由于光导材料的电阻率( 104~108Omega;·cm)非常高，通过开关的电流(称为暗电流)非常小，相当于开关在直流或脉冲偏压下处于断开状态:当超短激光脉冲照射到开关电极间隙区域时,半导体材料吸收入射光能量，产生电子、空穴或电子空穴对，在极短的时间内(约10-15s), 开关电极间隙区域被光激励了大量的自由载流子，使半导体芯片材料的电导率迅速提高，电阻急剧下降，开关很快从阻断状态转换为导通状态，电信号通过开关向另一-端传输线输出;超短激光脉冲过后，光生载流子在极短的时间内复合，半导体芯片材料恢复高阻状态，开关断开。这样就可以通过超短激光脉冲控制来实现开关的通断.如果超短激光脉冲持续照射的话，就会在开关的另-端传输线上输出超短的电脉冲，可作为超短电脉冲源。
大量试验表明,在光电导开关特性参数定的情况下，用GaAs或InP等Ⅲ-V族半导体材料即直接带隙半导体材料作为芯片材料制备的光电导开关,在不同的触发光能量和偏置电场下可以呈现出两种截然不同的工作模式,即线性工作模式和非线性工作模式(也称高倍增模式或Lock-on模式)。
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