研究了一种基于Nd∶YAG/Cr∶YAG复合晶体结构的被动调Q固体微片激光器。以Cr∶YAG可饱和吸收体为被动调Q器件,采用元件一体化设计,输出单脉冲能量为3.5 mJ,脉宽为2.1 ns,峰值功率为1.67 MW,性能指标达到国际同类水平。利用被动调Q激光速率方程,计算了微片激光器的关键参数,脉冲能量的理论值与实验值基本一致。对复合微片激光器元件进行了集成和组装,得到了Nd∶YAG/Cr∶YAG微片激光器原理样机。样机能够成功击穿目标靶附近的空气并产生等离子体,初步满足了作为激光火花塞的技术要求。
激光技术 被动调Q固体激光器 复合微片激光器 激光诱导等离子体点火 被动调Q速率方程 激光与光电子学进展
2019, 56(6): 061401
航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室, 北京 101416
激光诱导等离子体点火(LIPI)具有点火位置可调、点火延迟时间短、无侵入式结构等优点,有取代电火花点火的潜力。从火焰核形成与发展的角度介绍了LIPI的基本物理过程,分析了点火过程中的能量沉积和转化。在现有研究的基础上,对包括激光烧蚀等离子体点火、多点激光等离子体点火、预电离辅助激光等离子体点火和重复频率脉冲激光等离子体点火的性能进行了评价,并分析了每种方法的优缺点。指出了当前激光等离子体点火系统存在的问题,包括点火机理不完善、对非预混燃烧系统的点火特性研究不足、最小点火能量高等,并提出了下一步的研究方向和建议。
激光光学 激光诱导等离子体点火 激光烧蚀 预电离 重复频率脉冲激光 激光与光电子学进展
2018, 55(3): 030010
1 哈尔滨工业大学 航天学院 光电子技术研究所, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 哈尔滨工业大学 动力工程及工程热物理博士后流动站, 黑龙江 哈尔滨 150001
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。
激光诱导等离子体点火 固体激光器 被动调Q技术 laser induced plasma ignition solid-state laser passively Q-switched 红外与激光工程
2016, 45(11): 1136003
