532 nm/1 064 nm激光烧蚀铝靶冲量耦合特性实验研究

激光清除空间碎片技术在厘米级空间碎片清除中具有重要的应用前景。进行了激光烧蚀典型空间碎片材料的冲量耦合特性实验研究。实验中采用532 nm/1 064 nm波长，8 ns/15 ns脉宽的激光烧蚀金属铝靶材，运用扭摆测试系统测量了烧蚀冲量，并分析了不同激光参数对冲量耦合系数的影响。实验结果表明，铝靶冲量耦合系数随着激光功率密度的增加是先上升后下降的变化趋势，存在最优冲量耦合系数；激光烧蚀铝靶过程以气化机制为主时，减小激光波长或是增加脉宽都可有效提高冲量耦合系数；烧蚀过程以离化机制为主导时，实验结果表明532 nm波长激光的等离子体屏蔽较弱，在等离子体形成初期实现最优冲量耦合。