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内燃机激光诱导火花点火技术是替代传统电火花点火技术的理想方案。基于微片技术的准连续抽运被动调Q Nd/YAG/Cr:YAG激光器具有体积小、结构紧凑、运行稳定、寿命长、全固态化、较高的转换效率等优点,可输出高峰值功率短脉宽的激光脉冲,是内燃机激光诱导火花点火系统的理想光源。本文主要研究了适用于内燃机激光诱导火花点火的具有高脉冲能量和高峰值功率的被动调Q微片激光器。从理论计算和试验两个方面研究了影响调Q脉冲性能的因素,并搭建了一台具有兆瓦级峰值功率的复合微片激光器。首先,介绍了本文的研究背景、研究意义以及国内外关于激光点火用微片激光器技术的发展现状。介绍了用于实现高性能微片激光器的三个关键技术,包括增益技术,调Q技术和抽运技术。设计了微片激光器的光路结构,搭建了微片激光器试验系统及数据测试系统。其次,通过被动调Q激光速率方程分析了可饱和吸收体初始透过率和输出镜反射率对调Q激光器输出脉冲性能的影响。计算结果表明,随着可饱和吸收体初始透过率和输出镜反射率的降低,输出单脉冲能量增加,峰值功率升高,脉宽缩短。初始透过率的变化对各参量的影响是非线性的。而输出镜反射率对各参量的影响在一定范围内近似呈线性。在给定的参数条件下,当输出镜反射率从20%增加到80%时,单脉冲能量和峰值功率近似线性降低。然后,搭建了Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器系统,分别研究了抽运源参数和谐振腔参数对Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器性能的影响。实验结果表明,随着抽运光功率的增大,输出光脉冲能量随之呈台阶式增加,光-光转换效率呈波浪式增加。当初始透过率从60%减小到15%时,单脉冲能量从1.13 mJ增加到2.94 mJ,脉宽从5.93 ns降低到1.5 ns。当输出镜反射率从50%增加到80%时,单脉冲能量从2.50 mJ降低到1.13 mJ,脉宽从2.53 ns增加到3.65 ns。腔参数对调Q脉冲性能的影响规律与理论计算基本一致。最后,本文基于复合晶体结构和集成的抽运组件开发了一种高性能的Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器。A型原理样机的单脉冲能量为3.5 mJ,脉宽为2.1 ns,峰值功率为1.67 MW。B型原理样机的单脉冲能量为1.4 mJ,脉宽1.0 ns,峰值功率1.4 MW。