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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