非線性效應(yīng)是高功率激光切割加工傳輸所獨(dú)有的，但實(shí)際上也是某些線性效應(yīng)在定功率或能量水平的延伸和發(fā)展。例如有了大氣分子和氣溶膠的吸收，才可能發(fā)展成熱暈。正是由于線性效應(yīng)和非線性效應(yīng)都存在于高功率激光大氣傳輸過程中，高髙功率激光大氣傳輸問題還增加了在這種情況下所產(chǎn)生的綜合效應(yīng)，它使得激光束的傳輸過程更加復(fù)雜。激光與空氣相互作用是光學(xué)原子分子物理、流體力學(xué)、等離子體物理等多學(xué)科交叉的領(lǐng)域。
在吸氣式脈沖激光推進(jìn)過程中，當(dāng)激光切割加工通過聚焦裝置聚焦到焦點(diǎn)后，達(dá)到空氣的擊穿閾值便會(huì)產(chǎn)生光學(xué)擊穿，從而形成等離子體，伴隨著激光維持的吸收波，吸收波可能是爆轟波也可能是燃燒波。
在這個(gè)極短的瞬間存在許多物理/力學(xué)問題包括光學(xué)擊穿及擊穿閾值的計(jì)算、激光等離子體的形成及傳播、等離子體對(duì)激光能量吸收及不透明作用激光維持的吸收波的形成及傳播、分子離解和原子電離作用對(duì)吸收波的影響以及高溫氣體熱力學(xué)過程等。只有把這一系列問題都較好地描述清楚并加以解決，才能更好地研究吸氣式脈沖激光推進(jìn)機(jī)理。
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