随着我国经济的不断增长,作为最为快捷的交通工具,通用航空正处于快速发展时期。当飞行器在飞行过程中,人的安全始终是所有载人飞行器需要考虑的首要问题。机载乘员逃逸系统就是在飞行器发生意外故障后保障人员安全的最重要的屏障,在机载乘员逃逸系统中信号传递系统连接各弹射功能模块,通过信号传递才能完成了一系列弹射动作,实现逃逸救生功能。激光火工系统具有传输环节电磁本质安全、可远距离传输、具有自诊断功能、控制智能化程度高、便于系统集成等独特优势,非常适合应用于机载乘员逃逸系统。为了保证激光火工系统对乘员逃逸救生任务的可靠执行,需根据机载逃逸救生的工作特点及模式对激光火工系统关键技术开展针对性研究。本文在分析了机载逃逸救生的需求后,确定了机载乘员逃逸用激光火工系统技术方案,开展了系统关键技术研究与设计,论文的具体工作包括以下几个方面:(1)对机载乘员逃逸用激光火工系统组成进行了分析与研究,结合实际任务需求明确了将烟火泵浦激光与半导体激光相结合的技术方案,并通过具有时域特征的激光与含能材料相互作用模型,研究了不同参数对点火延迟时间及点火阈值能量的影响规律。(2)在烟火泵浦激光技术研究中,通过建立烟火泵浦激光模型及烟火聚光腔模型指导烟火泵浦激光器的设计,同时还研究了基于压电触发机理的非电触发闪光灯技术,得到了火花药头99.9%发火点电压为2517.6V,六路火花隙点火药头发火电压在15500V并进行了实验验证,开展了Zr-氧体系闪光灯技术研究其辐射光谱在与激光晶体吸收光谱重合,并开展了烟火泵浦激光器发火试验,起爆作用时间不高于200μs,点火作用时间不高于10ms,满足了机载逃逸救生的基本需求。(3)对半导体激光点火技术开展了研究,建立了基于超级电容驱动的半导体激光点火模型,并深入研究了长脉冲快前沿驱动技术,开展了半导体激光输出性能及发火试验,起爆作用时间最短仅14.8μs,点火作用时间最短为36μs,满足了机载逃逸救生系统对点火时间精度的需求。(4)采用双波长激光技术方案实现了半导体激光火工子系统的自诊断。在宽温条件下自检激光功率自动控制功率稳定性优于3%,长期功率稳定性优于1.03%,波长随温度漂移的经验数值为0.5nm/℃,满足激光火工系统自诊断任务要求。研究了光路状态信息光电检测技术,建立了光电检测电路模型,通过优化设计可实现反馈激光0.1～300μW探测,系统带宽952kHz,信噪比优于86.3dB。针对机载乘员逃逸用激光火工系统,通过多种失效模式试验,建立了失效分级模型。