激光脉宽和功率密度对烧蚀性能影响研究

摘要：

微纳卫星的飞速发展对微推力器的性能提出了更高的的要求.激光推进微推力器因其比冲高、推力控制精确、能耗低等特点,为微纳卫星提供了一种性能优异的微推力器选择方案.文中在透射式烧蚀模式下,研究了半导体激光器的激光功率密度和脉宽对激光烧蚀性能的影响.结果表明,在工质厚度为200μm的工况下,随着激光功率密度的增加,单脉冲冲量和比冲都逐渐增大,而冲量耦合系数和烧蚀效率都存在一个最优值.随着激光脉宽的增加,单脉冲冲量逐渐增加,比冲呈现出先增大后减小的趋势,在250μs时,比冲达到最大值,约为221.8 s;冲量耦合系数和烧蚀效率都随着脉宽的增大而减小;脉宽超过一定的临界值时,会对激光烧蚀工质的靶坑产生不良影响,使得激光能量和工质严重浪费.激光参数的优化对于激光推进微推力器的工程化应用提供了参考.

关键词：激光推进、比冲、冲量耦合系数、功率密度、脉宽

所属期刊栏目：51

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

在线出版日期：2022-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：213-219