高重频纳秒脉冲激光光子推进冲量特性研究

随着激光推进技术的发展，激光辐照光压推进技术成为深空探测的推进技术热点。目前激光光子推进以连续激光远距离传输辐照光压推进为主，而短脉冲激光具有峰值功率高的优势，因此，提出了一种纳秒高重频脉冲激光光子推进技术。利用扭摆微冲量测量装置研究了高重频纳秒脉冲激光光子推进的冲量特性。实验中谐振腔输出的激光波长为1 064 nm,脉宽为160 ns,重频为10 kHz。输出耦合镜采用反射率为90%的反射镜，实验过程中腔内对应的激光功率范围为144 W～414 W。对于采集的扭摆原始数据采用局部滑动拟合方法，较好实现了数据的平滑降噪处理。实验结果表明，光压冲量随输出激光功率的增加呈线性增加。通过进一步计算，分别获得了单脉冲激光对应的光压冲量和脉冲时间内的平均光压推力。研究成果为空间推进中的激光辐照光压推进技术的发展提供了技术参考。