烟火药配方对连续烟火药泵浦Nd:YAG激光器输出性能的影响

摘要

本文研究了烟火药配方对烟火药激光器输出能量的影响。研究表明，通过控制锆粉尺寸可以调控烟火药的燃烧时间和温度，当锆粉的尺寸为200目时，烟火药的燃烧时间和温度最优。在此基础上，在烟火药中加入酚醛树脂可以有效地抑制燃烧速度，实现长时间的稳定泵浦。燃烧800 mg锆粉粒径为200目并添加2%酚醛树脂的烟火药时，可有效泵浦Nd:YAG激光介质，产生734 mJ的激光能量输出，连续泵浦时间持续可长达2～3 s，质能转化效率为0.92 J/g，远超之前所报道的0.37 J/g。使用硅偏置探测器和高速摄像机对燃烧的动态过程分析表明，整体燃烧过程具有较高的稳定性，可以保证激光器输出的稳定性。本文成功地得到了烟火药最佳配比，将连续烟火药泵浦激光器的质能转化率提高了2.5倍，同时还能保证具有较高的输出稳定性，为连续烟火泵浦激光器的发展提供了新思路。

关键词

烟火泵浦激光器 / 能量 / 激光 / Zr/KClO₄