LTVS激光传输系统优化设计及触发特性研究

发布时间：2021-10-27 08:20

　　激光触发真空开关（Laser Triggered Vacuum Switch—LTVS）作为脉冲功率开关器件的一种,其具有ns级别的触发时延、较高的触发精度、较快的绝缘恢复速度以及稳定性较高的工作性能。与其它类型的脉冲开关相比,LTVS凭借卓越的工作性能使其表现出极具吸引力的发展和应用前景。对影响LTVS激光传输系统进行优化设计及其触发特性的因素进行实验研究,有助于提升LTVS的性能以及加快LTVS的实用化进程。首先对LTVS触发机制的理论基础进行分析介绍,分为触发源与触发机理两部分。该开关的触发源为激光,其主要是在工作物质、激励源以及光学谐振腔等三个因素作用下产生的,且具有良好的方向性与较高的亮度等特性。在触发机理部分中主要分析介绍了三种机理:1)激光与目标靶材相互作用效应,2)光电效应,3)热离子发射效应;讨论了目标靶材在激光作用下发生的反射、吸收、熔融、气化、产生初始等离子体等过程及其热传导模型;并且简要探讨了光电效应与热离子发射效应中靶材产生初始等离子体的过程。其次对LTVS触发特性实验进行设计,分为LTVS基本结构、大气激光传输系统元件仿真设计以及实验平台的搭建。本实验选择可... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究目的及意义
    1.4 本文的主要研究内容与章节安排
        1.4.1 本文主要研究内容
        1.4.2 本文章节安排
2 激光触发真空开关触发机制的基本理论
    2.1 触发源
    2.2 LTVS触发机理
        2.2.1 激光与目标靶材相互作用效应
        2.2.2 光电效应
        2.2.3 热离子发射效应
    2.3 本章小结
3 激光触发真空开关触发特性实验设计
    3.1 激光触发真空开关基本结构
    3.2 大气激光传输系统元件仿真计算
    3.3 LTVS实验平台
        3.3.1 激光触发系统
        3.3.2 LTVS实验电路
    3.4 本章小结
4 激光触发真空开关触发特性分析
    4.1 不同工作极性下LTVS触发特性
    4.2 不同激光功率密度下LTVS触发特性
    4.3 不同激光焦斑面积下LTVS触发特性
    4.4 实验结果分析
        4.4.1 初始等离子体产生过程分析
        4.4.2 极性对初始等离子体发展过程影响
    4.5 本章小结
5 激光触发真空开关传输系统优化设计
    5.1 光纤传输系统设计
        5.1.1 激光-光纤耦合技术
        5.1.2 光纤及其输出整形技术
    5.2 光纤传输系统LTVS
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3461225