【摘要】：光是一種能量的載體且具有粒子性特征,因此當(dāng)光傳播過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的推力,但是由于普通光的能量密度不足以推動(dòng)物體向前移動(dòng)。激光的出現(xiàn)使利用光推進(jìn)物體產(chǎn)生移動(dòng)成為了可能。激光推進(jìn)作為一種使用激光作為推進(jìn)能量源的推進(jìn)技術(shù),現(xiàn)已成功實(shí)現(xiàn)利用高能量激光聚焦推動(dòng)大尺寸物體沿激光方向移動(dòng),并在小型衛(wèi)星的姿態(tài)調(diào)整中有所應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,人們對(duì)于微觀世界的探索也越來(lái)越多,因此激光推進(jìn)對(duì)于微觀世界內(nèi)的推進(jìn)規(guī)律也有著非常重要意義。本文首先介紹了從提出激光推進(jìn)的概念至今將近65年內(nèi)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后介紹了激光推進(jìn)在不同環(huán)境下所產(chǎn)生不同的推進(jìn)效果,尤其是詳細(xì)介紹了激光在空氣中誘導(dǎo)產(chǎn)生空氣等離子體,隨后高溫高壓的等離子體在爆破時(shí)產(chǎn)生的等離子體沖擊波在傳播過(guò)程中會(huì)對(duì)途經(jīng)物體產(chǎn)生推力,并且對(duì)沖擊波壓力理論分析做了詳細(xì)的介紹。具體工作內(nèi)容如下:首先,利用熱熔融法自主設(shè)計(jì)制作了燒制玻璃微球的燒制裝置,以及利用熱拉伸法在光纖焊接機(jī)中拉制錐形光纖,并實(shí)現(xiàn)光纖尖端直徑可控。然后,在此基礎(chǔ)上使用了532nm脈沖激光推進(jìn)微米量級(jí)的玻璃微球的實(shí)驗(yàn),研究得到了微球運(yùn)動(dòng)情況與激光的輸出能量和微球尺寸大小的變化規(guī)律,并且實(shí)驗(yàn)結(jié)果與等離子體爆破理論的分析結(jié)果基本相符。最后,為了提高激光在空氣中的推進(jìn)效率,提出了激光在毛細(xì)管中推進(jìn)玻璃微球的實(shí)驗(yàn)方案。并且在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)激光在毛細(xì)管中除了能提高推進(jìn)效率外,當(dāng)微球距離光纖端面一定距離時(shí),激光會(huì)對(duì)微球產(chǎn)生吸力的作用。并根據(jù)激光產(chǎn)生的吸力現(xiàn)象做了一定的實(shí)驗(yàn)和模型分析研究,并得出這種現(xiàn)象同樣是由于激光誘導(dǎo)產(chǎn)生的等離子體爆破產(chǎn)生的推力。
【圖文】：

圖 2.1 激光照射到靶材料時(shí)推進(jìn)物體運(yùn)動(dòng)示意圖空環(huán)境中，靶材料的動(dòng)力來(lái)源主要是由激光致靶材料分子吸收高能激光傳輸?shù)姆聪驀娚涑鋈�，并給予靶材料向前推動(dòng)的動(dòng)力以及光子沖擊靶材動(dòng)量推動(dòng)靶材料的動(dòng)力組成。如圖 2.1 示意圖所示，，圖中紅色線指的是激

.2 激光擊穿空氣產(chǎn)生的等離子體伴隨沖擊波產(chǎn)生的紋影圖激光推進(jìn)由于其對(duì)環(huán)境條件要求低等原因而得到推進(jìn)靶材料時(shí)，激光除了會(huì)激發(fā)靶材料表面分子噴激光能量后溫度迅速上升，隨之周?chē)諝獾臏囟?
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN249

【參考文獻(xiàn)】

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1 孔新紅;郝東山;;超強(qiáng)激光等離子體推進(jìn)新機(jī)制[J];光學(xué)技術(shù);2015年04期

2 張楠;徐智君;朱曉農(nóng);許寬宏;楊建軍;吳澤華;梁艷梅;王明偉;;激光推進(jìn)技術(shù)[J];紅外與激光工程;2011年06期

3 文明;李倩;金星;葉繼飛;;聚焦角度對(duì)空氣中激光維持爆轟波的影響[J];航空學(xué)報(bào);2009年09期

4 劉建華;柳權(quán);;激光清洗技術(shù)的應(yīng)用[J];光機(jī)電信息;2006年01期

5 姚建銓,安源,趙海泉;光鑷技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J];光電子·激光;2004年01期

6 柯常軍,萬(wàn)重怡;激光推進(jìn)飛行器技術(shù)[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2003年08期

7 辜建輝,李再光,陳殊殊;高能激光與材料相互作用及其動(dòng)力學(xué)過(guò)程研究[J];激光雜志;1992年02期

8 郭振華;許德勝;;高功率密度激光輻射效應(yīng)[J];激光技術(shù);1989年05期

本文編號(hào)：2653367