现如今,脉冲功率技术在民用和军用领域得到广泛的应用,作为关键器件的传统高压强流脉冲开关由于受介质类型、触发方式等的影响难以在所有性能参数上取得平衡,从而限制了其进一步发展。结合传统的脉冲开关技术,激光触发真空开关(Laser-Triggered Vacuum Switch,LTVS)将可能成为一种更加性能优越的高压强流脉冲开关,它具有通流容量大、易于实现重频触发、时延抖动小、工作电压范围大等优点,但关于LTVS触发和导通机理的国内外相关研究仍较少。本论文以合作单位课题组设计的LTVS为对象,实验研究不同激光脉冲参量、开关主间隙电压、激光照射位置和LTVS结构对导通参量的影响;也对靶电极的触发寿命、能量对靶电极损耗的影响以及电弧光谱开展研究;进而分析激光脉冲与靶电极物质的相互作用产生等离子体机制和LTVS导通机制的相关理论。优化激光脉冲参量和靶电极材料结构,利用COMSOL仿真软件和实验数据分析靶电极表面电场和开关结构对导通参量的影响,结果证明靶电极附近电场增大能有效优化导通参量,多棒极型LTVS导通参量明显优于平面型LTVS。从而为进一步优化LTVS性能提供方法和依据。本论文分析介绍了激光脉冲与物质相互作用从而产生等离子体和细小中性粒子的机制,即LTVS触发机制,包括:蒸发烧蚀、爆炸烧蚀、光电效应、热电子发射、多光子电离、逆轫致辐射电离等;分析选择KCl和Ti作为靶材的设计机理。实验研究了不同能量、波形、脉宽、偏振态及聚焦特性的ns脉冲激光在不同主间隙电压下对该LTVS导通参量的影响,初步获得实验结果:(1)随着单脉冲能量的增大,导通参量优化会呈现饱和的趋势;(2)仅在小激光能量下,主间隙电压的增加会优化导通参量,并且通过研究电弧光谱发现主间隙电压对光谱强度和电弧等离子体种类有影响;(3)聚焦光斑和离焦量实验表明导通参量优化随着能量密度的增大而趋于极限;(4)由于热效应机制在与物质作用过程中占主导地位,1064nm和532nm不同波长激光对导通参量基本无影响,同时,ns脉冲激光不同偏振态对初始等离子体参量影响很小,对导通参量基本无影响;(5)双峰脉冲产生更多初始等离子体,但单峰脉冲产生更多蒸气云和微小粒子,最终单峰脉冲的导通效果更佳;(6)通过不同能量激光脉冲重复触发LTVS研究靶电极寿命,结果证明靶电极照射点在18000次照射后性能明显恶化,随脉冲能量增加靶电极损耗的KCl/Ti比例随之增大且靶电极性能恶化更快。