Nd:YAG激光器Zr系烟火药泵浦源材料的研究

摘要

烟火药激光器是一种新型的固体激光器，不需要庞大的电源且机动性强，在战场激光致盲、空中制导、空间探测甚至惯性约束聚变(ICF)点火等领域具有广阔的应用前景。
　　 本论文在烟火药激光器传统配方Zr/KClO4的基础上，通过改变反应物配比、减小Zr粉的粒径、加入催化剂纳米Ti3Al等途径达到了改善其燃烧特性和激光输出效率的目的。此外，将催化剂纳米Ti3Al应用在潜在配方Zr/KNO3中，也使其燃烧特性也得到了改善，激光输出能量也大大提高。最后通过光学追迹软件TracePr07.0.3研究激光器聚光腔的光学效率，模拟结果认为四椭圆柱聚光腔是理想的光学聚光腔，采用大直径激光棒、小直径药柱都会提高聚光腔的聚光效率。
　　 本论文的创新点在于使用纳米Ti3Al催化烟火药泵浦源，使Zr/KClO4燃烧时间缩短了20倍，使Zr/KNO3体系实现了66.7mJ的激光能量输出，这为后续工作奠定了基础。