本文对砷化镓光电导开关的工作原理进行了理论分析，重点讨论了其非线性工作机理，建立了包括高场性质和深能级陷阱动力学过程在内的器件模型，对模型进行了数值计算分析，提出了深能级密度阈值的新概念，给出了各种非线性工作实验现象很好的理论解释。提出了新型错置对面拓扑结构的电极设置方式，设计了矩型、圆角矩形和茹科夫斯基形三种不同几何轮廓的电极。设计并制作了普通微带线和普通平行板、高效微带线和高效平行板四种不同类型的超短电脉冲产生器。利用拉普拉斯变换法详细分析了普通型脉冲产生器的电路特性；并建立了把追踪电磁波传播的时—空图法与计算电路电磁特性的矩量法相结合的新算法，对叠层结构的高效率平行板电路进行了深入的理论分析和讨论，给出了高效率平行板电路几何参数、物理参数和工作条件与系统输出特性的关系。对制作的超短电脉冲产生器进行了皮秒激光脉冲激励的实验研究，并首次采用激光二极管作为激励源，实现了对光电导开关的激光二极管激励，得到了光电导开关的多种非线性电脉冲输出。