激光触发真空开关(Laser Triggered Vacuum Switch—LTVS)作为脉冲功率开关器件的一种,其具有ns级别的触发时延、较高的触发精度、较快的绝缘恢复速度以及稳定性较高的工作性能。与其它类型的脉冲开关相比,LTVS凭借卓越的工作性能使其表现出极具吸引力的发展和应用前景。对影响LTVS激光传输系统进行优化设计及其触发特性的因素进行实验研究,有助于提升LTVS的性能以及加快LTVS的实用化进程。首先对LTVS触发机制的理论基础进行分析介绍,分为触发源与触发机理两部分。该开关的触发源为激光,其主要是在工作物质、激励源以及光学谐振腔等三个因素作用下产生的,且具有良好的方向性与较高的亮度等特性。在触发机理部分中主要分析介绍了三种机理:1)激光与目标靶材相互作用效应,2)光电效应,3)热离子发射效应;讨论了目标靶材在激光作用下发生的反射、吸收、熔融、气化、产生初始等离子体等过程及其热传导模型;并且简要探讨了光电效应与热离子发射效应中靶材产生初始等离子体的过程。其次对LTVS触发特性实验进行设计,分为LTVS基本结构、大气激光传输系统元件仿真设计以及实验平台的搭建。本实验选择可拆卸真空腔体作为LTVS,其电极间距在0~20mm范围内可调;并且通过Gaussian Beam激光仿真软件来确定该开关激光传输路径中所用到的元件;同时,基于实验条件与仿真结果,设计并搭建出合理的大气激光传输系统与LTVS的实验电路。然后基于大气激光传输系统LTVS进行触发特性实验,分别改变激光功率密度、激光焦斑面积、电场强度、电极间距等参数,并结合不同极性下LTVS内初始等离子体产生及发展过程,对不同参数下LTVS的触发特性进行分析。由实验可知:正极性LTVS的触发特性明显优于负极性LTVS。LTVS的触发时延随着间隙中激光功率密度,激光聚焦面积和电场强度的增加而减小,并随着电极间距的增加而增加。随着激光功率密度的增加,LTVS的触发时延逐渐减小并趋于稳定。在不同工作极性的情况下,LTVS触发时延的差异随着激光功率密度的增加而显着减小,尤其是当激光功率密度为14.98×10~7W/cm~2时,该差异仅为6.21ns。最后对LTVS中激光传输系统进行优化设计,对比了大气激光传输系统与光纤传输系统,并给出了后者具有的优势。探讨了光纤传输系统设计时需要考虑的激光-光纤耦合、光纤选择及激光输出整形等部分涉及的原理、技术以及需避免的问题。在此基础上成功搭建出光纤传输系统LTVS,并通过实验证明该LTVS可正常工作,其在激光能量6mJ时,最低工作电压为200V时的触发时延为250ns。