根据非线性薛定谔方程建立了基于可饱和吸收体被动锁模掺Er3+氟化物光纤激光器的理论模型, 研究了中红外超短脉冲在掺Er3+氟化物光纤激光器中形成的物理机制, 数值模拟了被动锁模掺Er3+氟化物光纤激光器中中红外超短脉冲的演化过程, 重点分析了掺Er3+增益光纤长度, 可饱和吸收体不饱和损耗对被动锁模掺Er3+氟化物光纤激光器产生中红外超短脉冲的影响, 并给出了参数设置范围。研究发现: 当小信号增益系数、可饱和吸收体不饱和损耗、腔内净色散量为一定值, 掺Er3+氟化物光纤长度在一定范围时, 才会出现稳定的锁模脉冲, 且随着掺Er3+氟化物光纤长度增加脉冲宽度变窄、光谱变宽、峰值功率增高; 当掺Er3+氟化物光纤长度、腔内净色散量、小信号增益系数为一定值时, 可饱和吸收体不饱和损耗在一定的范围时可以得到稳定的锁模脉冲, 且随着可饱和吸收体不饱和损耗的增加脉冲宽度变窄, 光谱先变宽后变窄变化范围不大, 峰值功率增加。

激光诱导等离子体点火是一种新颖的发动机点火方式, 这种技术点火位置精确可控, 点火延迟时间短, 无烧蚀作用, 还可实现同时多点点火, 能够提高发动机的燃烧效率, 具有良好的发展前景。主要针对用于激光诱导等离子体点火技术中的核心元件——激光光源的发展状况及最新成果作了全面的综述, 并对该种类型激光器的发展前景进行了展望。

利用有限元分析软件数值模拟了固体激光器系统中由单晶硅(Silicon)、石英(Silica)与超低膨胀玻璃(ULE)等不同材料制作的变形反射镜受激光辐照下的热畸变特性。计算结果表明: 当入射激光功率密度为 0.225 kW/cm2, 激光照射时间为 10 s, 镜面反射率为 99.9%时, 三种材料的变形镜的最大温升分别为0.804、6.751与7.122 ℃, 最大热变形分别为0.049 3、0.034 8与0.005 4 ?滋m, 相比之下, 单晶硅温升较小, 超低膨胀玻璃(ULE)的变形与应力最小, ULE是未来比较理想的镜面材料。最后, 对变形镜在长脉冲激光辐照下也进行了计算与分析。

激光等离子体点火以其点火位置和时序方便可控、工况适应性好、电磁干扰小、启动快、可实现重复点火等优点, 成为航空航天动力系统极具潜力的一种点火技术。介绍了激光等离子体点火的技术特点及其基本物理过程; 其次, 回顾了激光等离子体点火在航空航天动力系统应用的研究现状, 尤其是哈尔滨工业大学近年来取得的研究成果; 最后, 分析了激光等离子体点火面临的问题, 并对其发展前景进行了展望。分析表明, 激光等离子体点火在无毒非自燃推进剂的火箭发动机和碳氢燃料的超燃冲压发动机的可靠重复点火上具有广泛的应用前景, 但要实现工程应用, 仍需要解决激光点火器与航空航天动力系统的一体化设计、激光点火器的小型化和工程化等问题。