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高功率光纤激光器及其在战术激光武器中的应用

2015-11-25任国光伊炜伟屈长虹

激光与红外 2015年10期
关键词:高功率光束激光器

任国光,伊炜伟,屈长虹

(中国久远高新技术装备公司,北京 100094)



·综述与评论·

高功率光纤激光器及其在战术激光武器中的应用

任国光,伊炜伟,屈长虹

(中国久远高新技术装备公司,北京 100094)

作为目前世界上最先进的固体激光器——光纤激光器具有无以伦比的独特优势,它已广泛应用于战术激光武器。本文评述和分析了高功率光纤激光器的特点、最新进展,光束合成技术和光学相控阵,以及它们在战术激光武器中的应用。

战术激光武器;高功率光纤激光器;光束合成技术;光学相控阵

1 引 言

自21世纪初,美国军方将高能激光武器的重点从化学激光器转向电激光器,特别是高功率固体激光器(HPSSL)以来,HPSSL在功率定标、光束质量、热管理和小型化等方面都取得了重大进展。在美国三军的联合高功率固体激光器计划中,曾大力开发100 kW SSL,用于执行短程防空、反导、军舰自卫和机载平台的精确打击任务。计划的重点是研制100 kW晶体和陶瓷板条激光器[1-2]。2009年,美国已研制成功107 kW的HPSSL,并成功进行了外场演示论证试验,但这些激光器由于尺寸、重量和功耗(SWaP)问题,使其难于集成进对尺寸和重量敏感的战术平台。为使激光器小型轻量化,美国军方也正在研发光纤激光器、薄片激光器和高能液体激光器[3]。另外作为机动的战术武器,激光武器的坚固性也是下一步的挑战[4]。

战场用高功率激光器,其转换效率决定了SWaP,而激光的束质和大气传输决定了激光武器的杀伤力。在过去10年里,光纤激光器技术迅速提高,在坚固的“全光纤”体系结构里实现了高功率运行。不仅电-光转换效率高(30%~35%),而且光束质量达到了近衍射极限。从目前的技术来看,战术激光武器的100 kW军用基准输出功率,可以通过光纤激光器的途径实现。与板条和薄片激光器相比,光纤激光器有非常明显的优势,为了尽快使激光武器走上战场,几年来许多国家都把战术激光武器的研发转向了光纤激光器,特别是美国和德国正在研发和试验多种数万瓦的光纤激光武器样机。2014年8月,美国海军已把高能激光武器系统部署在波斯湾的“庞塞”号军舰上,主要用于对付无人机和小型快艇的威胁[5],而在这一地区,美国的军舰经常受到伊朗无人机和小型快艇的“骚扰”。

2 高功率光纤激光器

作为目前世界上最先进的固体激光器——光纤激光器具有无以伦比的独特优势,与板条和薄片固体激光器相比,光纤激光器在效率、束质、体积、重量、坚固性和冷却方面都具有明显的优势。目前看来,光纤激光器通过大量的外场试验证明,它将成为战术激光武器的主要光源之一。

2.1 光纤激光器的主要特点

效率高——掺镱光纤量子数亏损(抽运光子与输出光子的能量差)仅为6%,且共振腔和传输损耗小,导致效率可达30%以上,若采用超高效率二极管源,则效率可高达42%~48%。

散热特性好——固体激光器功率定标的主要障碍在于激光介质的热效应引起的光束质量和效率下降,而光纤的细长一维结构使表面积/体积比很大,这样冷却就更加有效和简便,并消除了热透镜。

光束质量好——输出光束质量可达近衍射极限,这首先取决于它的波导结构,通过连续的导引能很好地控制信号的空间分布,从而获得优良的光束质量和稳定性。其次由于抽运光波长非常接近发射光波长,因此降低了热效应。

结构简单、体积小、质量轻——光纤激光器没有昂贵的折轴光学系统,使其结构简单。光纤柔软细长,可以盘绕,使用灵活。

坚固性好——由于是全光纤系统,没用对准直敏感的自由空间光学元件,所以光纤激光器很坚固,可靠性高。能工作在极端的温度、振动和冲击这样的恶劣作战环境中。

2.2 高功率光纤激光器的进展

近年来,对双包层连续波掺镱光纤激光器的功率定标、光束合成、热管理和部件开发都取得了长足的进步。

2.2.1 单模光纤激光器

目前,世界上最高功率的单模光纤激光器是美国IPG光子公司生产的10 kW光纤激光器。它除了有广泛的民用外,也被军方大量采购用作战术激光武器的基本模块。目前正在开发和试验中的战术激光武器大多都使用了IPG公司的这款产品。

高亮度高功率抽运模块是研发高功率光纤激光器的关键部件,传统的光纤激光器都是直接利用二极管激光器抽运,但受到二极管亮度的限制,致使高功率掺镱光纤激光器的输出一直限制在千瓦级水平。要使掺镱光纤激光器获得更高的输出功率,关键在于采用更高亮度的抽运源,比如1.018 μm的掺镱光纤激光器,它的亮度要比0.975 μm的二极管激光器高100倍[6]。

2009年6月,IPG公司研发了10 kW的连续波单模光纤激光器,它采用MOPA结构,主振荡器输出1 kW的光束,放大级是一根纤芯为30 μm,长15 m的掺镱光纤。它由45个波长1.018 μm的300 W光纤激光器抽运,最后得到的输出功率超过10 kW。光束质量M2<1.3,系统的功耗50 kW,外形尺寸1.5 m×1.5 m×0.8 m,其大小如两台电冰箱。

2013年,IPG公司又推出了新一代的10 kW光纤激光器,与以前的激光器相比,插头效率从28%~30%提高到33%,光束质量提高了两倍,平均无故障运行时间从1~1.5年提高到了3年。

IPG公司曾有计划进一步提高单模光纤激光器的输出功率,他们表示虽然输出功率达到15 kW或者20 kW将会非常困难,但是他们希望在近期内能实现这个目标,但是至今我们还没有看到有什么进展。从目前的技术来看,由于非线性效应、热效应和光学损伤,可能将单模光纤激光器的功率限制在10 kW。

2.2.2 单偏单模光纤激光器

单偏光纤是一种特殊的光纤,光只能由某一个线性偏振方向传输,而不能由其他偏振方向传输,或者至少要遭受巨大的光学损耗。虽然非偏振光纤激光器已产生了很高的功率,然而由于光纤设计、抽运耦合、结构等原因,使偏振输出的功率要低得多,而且它对限制功率定标的非线性效应也更加敏感。但偏振输出在众多的应用中非常重要,例如非线性波长变换、军事等,这种单偏光纤激光器非常适合用于通过相干合成产生更高功率的激光器。

美国的高功率光纤激光器计划有两项任务,第一开发和演示1 kW的单模单偏光纤激光器;第二通过光束合成将多个光纤激光器在近期获得10 kW,在远期获得100 kW的输出功率[7]。

在美国国防高级研究计划局(DARPA)的支助下,英国南安普顿大学在2005年演示了偏振的单模光纤激光器,产生了633 W的偏振输出,光束质量M2<1.2,波长1.1 μm,线宽10 nm,斜率效率67%,偏振消光比大于16 dB[8]。激光器的心脏是长6.5 m 的双折射大口径(D=25 mm)双包层掺镱光纤,它由两个975 nm的激光二极管叠层从两端抽运,但只有60%的抽运功率进入了光纤,激光器的输出功率仅受限于进入光纤的抽运功率。在最大功率时,基模的功率密度是1.3 W/μm2,这表明这种光纤还有提升输出功率的空间。如果能获得足够的抽运功率,激光器的输出功率可超过1 kW。但几年来我们并未发现南开普敦大学在功率定标上取得什么进展。

通常大模面积光纤激光器采用自由空间的偏振元件获得线偏振输出,然而这个外加元件,严重地限制了激光器的功率提升和坚固性。在美国空军的支助下,密执安大学的C.Lin等人研发了全光纤的高功率单偏单模光纤激光器,单偏输出功率达405 W,偏振消光比大于19 dB,窄带宽1.9 nm FWHW,光束质量M2<1.1[9]。据分析采用这种设计输出功率还可提高到1 kW以上,这对利用相干和光谱合成将光纤激光器输出功率定标到10 kW以上非常具有吸引力。

IPG公司的YLR-LR系列产品代表了革命性的新一代单模线偏振连续波掺镱光纤激光器系统,它具有独特的高功率光束合成,近衍射极限的束质、光纤传送和高的插头效率。其主要性能是:

平均输出功率10~500 W

线偏振(偏振消光比>17 dB)

波长范围1060~1080 nm 插头效率>20%

光束质量M2<1.1 采用空气或水冷

2.2.3 多模光纤激光器

大功率的多模光纤激光器需要将多个光纤激光器输出的光束合成为单一的光束,随着输出功率的增加,将引起光束质量的快速下降,IPG公司也出售输出功率为50 kW的多模光纤激光器,它采用非相干合成的空间并束方法,将许多1.1 kW的光纤激光器模块输出的光束倾斜耦合进大芯径多模光纤(纤芯直径200 μm,长25 m)中叠加起来。光束质量M2=33,电-光效率30%,功耗170 kW,重3000 kg,大小如三台电冰箱。

2013年,IPG公司又出售了工业用100 kW的光纤激光器,它由90个功率为1.4 kW、光束质量M2=1.05的激光器模块,通过两级非相干合成器,最后产生了101.3 kW的单一光束,插头效率35.4%,功耗286 kW,光束参量积16mm·mrad,外形尺寸1.86 m×3.6 m×0.8m,重3600 kg。

3 高功率光纤激光器的光束合成

光纤激光器的功率受限于非线性效应、热效应和光学损伤。非线性效应是光纤的一个固有限制,其中最主要的是受激布里渊散射,它将光散射到相反的方向,因此限制了最高的输出功率。当激光的带宽集中在小于布里渊带宽的范围内时,这种效应会非常强。另外当光束的功率密度升高后,热效应和表面损伤也将限制输出功率的进一步提高。因此要获得激光武器所需功率的主要途径是将大量的光纤激光束合成为单一的高功率、高束质光束。

光束合成技术的研究正在快速发展,目前许多光束合成的概念是基于光束的非相干合成、光谱合成和相干合成。这三种主要的合成方法都具有各自的特点,每种方法都可能找到其独特的应用。相干合成具有最佳的性能,特别适用于激光武器系统,但技术最为复杂,不易实现。对许多应用来说,光谱合成更易实现,但产生的光谱较宽,比较适合对光谱亮度要求不太高的应用。而非相干合成的体系结构最为简单,迄今非相干合成技术仍保持着光纤激光器最高输出功率的记录,并正用于战术激光武器的研发之中。但非相干合成的光束质量差,所有只适合用于战术近程防御。

3.1 非相干合成技术及其在激光武器中的应用

3.1.1 非相干合成技术

非相干合成是最简单的光束合成技术,它只需将多个光纤激光器平行地捆扎在一起,沿同一方向引导这些激光器的输出光束,就能使他们在空间叠加在一起,从而增加了总功率,但不能提高合成光束的亮度,而且光束质量差。最典型的例子就是IPG公司的50 kW多模光纤激光器,它将多个光纤激光器输出的光纤平行地耦合进大芯径的多模光纤中获得了高功率的单一光束,但光束质量M2=33。

非相干合成不需要锁相或锁偏,也不需要各个激光器具有非常窄的带宽,所以商用单模光纤激光器非常适用于非相干合成。而且采用IPG公司生产的10 kW单模光纤激光器,能够比较容易地定标到战术激光武器所需的功率,从而获得高效、结构简单、紧凑坚固和低维护的高能激光武器系统。目前美国和德国的各大军火商采用各自的非相干合成方法,为军方研发成功了多种数万瓦的光纤激光武器样机。然而众所周知,表征激光武器杀伤力的物理量-激光靶斑的亮度取决于激光器的光束质量和大气传输中的湍流效应,而非相干合成光束的质量差,这就限制了激光的射程。

3.1.2 采用非相干合成的激光武器样机

(1)雷神公司为美国海军研制并演示了激光武器系统(LaWS),LaWS的主要作战目标是无人机、光电传感器、用于情报监视和侦查的传感器和探测器,以及小型快艇。它可以提供从警告到摧毁的分级打击能力,从而能够调节对目标的杀伤力。LaWS采用了分孔径设计方式与非相干合成途径,它使用了六个5.5 kW的IPG标准单模光纤激光器模块,通过几何光束耦合方式合成为一束功率为33 kW,束质M2=17的高功率激光,其电-光转换效率为25%,其原理如图1所示。在2009年的试验中,LaWS在3.2 km的距离击落过5架时速480 km的无人机。而在2012年的试验中,LaWS又从杜威号驱逐舰甲板上击落了1 km距离处的三架无人机。试验中系统的性能超过了预期,它能在苛刻的近程大气环境中工作。海军计划采用10个标准光纤激光器模块,在2016年演示一台100~150 kW的先进激光武器样机[10]。

2014年8月,美国海军将33 kW光纤激光武器样机的改进型部署在波斯湾的“庞塞号”军舰上,这是美国海军部署的第一台作战激光武器。在9~11月的初期试验中,它击落了一架扫描鹰无人机和摧毁了一些其他的海上运动目标[11]。

图1 海军研究实验室的非相干合成示意图

(2)在德国联邦国防部和欧洲防务局的支助下,欧洲导弹集团(MBDA)德国分公司2012年开发出40 kW光纤激光武器样机,并在演示试验中仅用几秒钟就摧毁了2 km远的迫击炮弹。40 kW的系统由四个IPG公司生产的10 kW单模光纤激光器模块构成,通过几何光束耦合技术,将多个激光束和光束观测通道排列成平行光路,使用一个公用的聚焦光学元件作为光束定向器,将平行的激光束集中发射到目标的同一焦点上进行叠加。这台激光武器样机的特点是结构紧凑和光学系统轻质比,样机能集成进一个可运输的集装箱内。经过一系列静态和动态试验证明,这台40 kW的光纤激光器具有优良的束质、增益高、损耗小、电-光转换效率较高,具备了对公里级小尺寸目标的打击能力[12]。

按照相似的体系结构,MBDA正在将8台10 kW的单模光纤激光器,通过几何光束耦合叠加,成为80 kW的激光武器系统。采用由一个大的主镜和一个小的次镜组成的卡塞格林望远镜,当主镜直径为80 cm时,含有8个激光束通道,激光束通道的子孔径尺寸为20 cm,利用现有的10 kW单模光纤激光器就可以实现总输出功率为80 kW的高能激光武器[13]。

(3)在欧洲,德国莱茵公司首次在三种不同的车载平台上装备了高能光纤激光器,他们是M113装甲运输车上的1 kW光纤激光器,GTK拳击手装甲运输车上的5~10 kW光纤激光器,以及在Tatra防御卡车上搭载的一套集装箱式的20 kW光纤激光器[14]。它们的作战目标分别是火箭弹、迫击炮弹、无人机和简易爆炸装置。2012年,莱茵公司又研发了一台50 kW的激光武器样机,它采用光束叠加技术和激光武器模块化设计,用五个10 kW的激光武器模块合成后获得50 kW的激光输出。莱茵公司开发的激光武器模块包括一台10 kW的光纤激光器和一个光学成形部件,能够提供具有近衍射极限的光束焦斑,对目标的高清成像和精跟踪。高能激光器采用10 kW的高束质工业光纤激光器,光束成形部件主要包括跟踪和瞄准装置,以及将光束聚焦到靶上的发射望远镜。在2012年12月的外场试验中,只使用了30 kW的武器系统,在3 km处探测到无人机,在2 km处仅用2~3 s就将无人机摧毁。试验还证明50 kW激光武器样机在恶劣的天气条件下,如雨、雪、冰和烈日的天气情况下也能与目标交战[15]。

莱茵公司的光束叠加技术采用的方法是每个激光器模块都有单独的发射望远镜,将各自的激光束发射并聚焦在同一靶斑上。其实所谓的光束叠加技术,实际上就是用多台激光武器同时使多束激光以重叠、累积的方式照射同一目标。对于光束叠加技术,莱茵公司已完成了有关跟踪能力和大气补偿试验。由于光束成形部件的跟踪系统跟踪了来自目标的反射光,这大大降低了大气湍流的影响,因此一次和二次失效模式(波前倾斜)被光学成形部件同时补偿了。

3.2 光谱合成技术及其在激光武器中的应用

3.2.1 光谱合成技术

光谱合成(也称波长合成)虽然也属于非相干合成,但它能获得高束质的高功率光束,因此得到了广泛的应用。光谱合成是将多个波长稍有不同的激光束,通过色散元件使其在近场或远场实现空间叠加,从而提高合成光束的总输出功率,并具有优良的光束质量,如图2所示。光纤激光器的光谱合成为功率定标提供了一个简单的方法,它利用宽的增益带宽能使大量的光纤激光器实现近衍射极限束质的合成。光谱合成不需锁相较易实现,但用于合成的各激光束必须具有稍许不同的波长,同时为了在有限的光谱带宽内对多个激光器进行光谱合成,各激光束的带宽必须相当窄。宽带宽的光纤激光器面临两个难题:首先只有极少的光纤激光器处在镱的发射谱范围内,其次从衍射光栅反射的光束束质将随带宽的增宽而下降,这会大大降低远程目标上的亮度。因此各种商用高功率单模光纤激光器,显然不能用于光谱合成。尤其是商用10 kW功率级的单模光纤激光器。

图2 光谱合成示意图

光谱合成的关键是选好色散元件。由于光栅具有高的衍射效率,因而它是用于光谱合成的主要器件。然而一般光栅损耗较大,而且在高功率输出情况下热效应会导致光栅变形,从而降低合成效率。因此通常不能应用于需要高功率高束质的先进材料加工、科学研究和某些军事领域。最近美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)等三个机构联合研发了能使光谱合成应用于高功率的“极高功率超低损耗色散元件”(EXUDE)[16],在它之前,光谱合成系统的输出功率受到光束合成器最低功率损耗的限制。EXUDE集改善的光学涂层、新颖的表面间隙光栅结构、创新的制造和加工技术于一身,实现了电-光效率高、近衍射极限的数千瓦光谱合成激光系统。LLNL设计和制造了表面间隙光栅结构,它被嵌在由多层高折射率和低折射率材料相间构成的组件顶部,以提供最大的衍射效率。先进薄膜公司为这个组件制造了超低损耗的多层介质薄膜,它能相叠超过100层的薄膜以实现超低损耗、高的衍射效率和宽的带宽。

3.2.2 采用光谱合成的激光武器样机

为了保护前线作战基地重要的高价值区域免遭火箭弹、迫击炮弹和无人机的攻击,洛马公司为陆军研发并在2014年1月演示了一台30 kW的光纤激光武器样机,达到了迄今为止同时具有优良束质和高电-光转换效率的最高输出功率,而且所消耗的电能仅是其他固体激光器的50%[17]。它利用EXUDE光谱合成器将众多的1 kW光纤激光器模块,合成为具有近衍射极限的单一30 kW光束,合成效率超过90%。即使在这样高的功率下,EXUDE光学部件仍保持了非常高的效率和光束质量。从2014年4月洛马公司又开始为陆军研发一台60 kW的车载光纤激光武器样机,并要将它集成进陆军的高能激光机动演示器(HEL MD)[18]。洛马公司采用的技术路线是另外开发和集成2 kW的光纤激光器模块,再通过光谱合成器将多个模块的输出光束合成为60 kW的单一激光束。技术重点是提高激光器的效率和产生质量非常高的光束,以此增大激光的射程或缩短交战时间。

3.3 相干合成技术与光学相控阵

3.3.1 相干合成技术

相干合成是将多个波长完全相同的激光束,通过相位控制使各光束的振幅同相位叠加,从而产生高功率、高亮度和高束质的单一激光束。它的主要特点是不仅提高了合成光束的总功率,而且也提高了光束的亮度。如果子孔径的直径相同,采用相干合成在轴上的远场亮度是单个激光束亮度的N2倍,是非相干合成光束亮度的N倍[19]。同时它能进行相位调整,以实现光束定向控制和大气补偿。从理论上讲它是具有最佳性能的光束合成方法,但技术复杂,目前较难实现。

目前采用相干合成已获得了千瓦级的光纤激光器。据报道S.J.McNanght等人在最近进行的三光纤样机试验中,用3 kW的输入功率获得了近衍射极限的2.4 kW光束,合成效率与光纤激光器的功率无关。试验证明对于千瓦的功率并不存在非线性或热效应的限制,这就表明能提高每个光纤激光器的功率。他们认为利用二维陈列和衍射光栅元件的几何结构,可以将相干合成的光纤功率定标到100 kW[20]。美国空军实验室最近利用称为光学相干锁定的专利技术,将16个窄线宽的90 W光纤激光器排列成二维4×4的激光阵列,相干合成为1.45 kW的单一激光束。这个方法具有高工作带宽和低相位误差的特点[21]。

相干合成需要单束激光具备特殊的属性,为获得高效的相干合成,各单束激光必须具有完全相同的波长、精确的相位控制、较窄的激光线宽和均匀的偏振特性[22]。在这些前提下,各种商用高功率单模光纤激光器,显然也不能用于相干合成,尤其是商用10 kW功率级的单模光纤激光器,其光谱带宽相当宽(10~15 nm)。光束相干合成需要紧密匹配多个光纤放大器的光程长度,对于宽带宽系统来说,微米级的光程长度匹配,需要利用长度可调的光学波导节或压电延伸器,这大大增加了系统的复杂性,所以空军实验室正积极地研究窄带宽光纤放大器的功率定标问题。

3.3.2 光学相控阵

现有的高能激光系统受SWaP的限制,无法集成进许多军用平台,即使这些限制能够克服,但大气湍流也将增大激光打在靶上的尺寸,从而限制激光在靶上的亮度和远程杀伤力。美国陆军正在寻求用一种常规的光学部件,使高能激光器尽快用于军事。美国DARPA与合伙人奥普托尼库斯公司最近研发、建造、演示和交付了世界上第一台自适应相位相干光纤激光器阵列系统,这是一个21单元的光学相控阵系统,它提高了激光武器的性能[23]。图3给出了光学相控阵系统。这项称为“亚瑟王之剑”计划的总目标是开发相干光学相控阵技术,并将它定标到100 kW级的激光武器系统。

图3 陆军的光学相控阵

光纤激光器光学相控阵系统,包括锁相和多通道(7和19)光束合成,以及光纤激光器子孔径阵列。它由三个相同的部件组成,每个部件包含了七个紧密封装的光纤激光器,每个部件的直径仅为10 cm。该系统具有高的电-光转换效率(>35%)和近衍射极限的光束质量,能使激光精确地击中6.4 km以外的目标[24]。

最近的试验证明了光学相控阵的可定标性,它能将几千瓦的激光器输出,以非常高的效率相干合成为更高功率的单一光束。DARPA计划在今后三年里演示光学相控阵在更高功率(最终目标是100 kW)下的能力。而在这样小的装置中获得这样高的功率,采用其他方法是难以实现的。与输出相同功率的现有激光武器系统相比,它的尺寸,重量和成本都要低得多。

相控阵设计的特点是能控制各光纤激光器,以便校正大气湍流。最近进行的演示试验是“亚瑟王之剑”计划的一部分,它验证了对大气湍流进行亚毫秒时间尺度的大气补偿,以使激光在靶上的亮度达到最高。试验是在离地面几十米的空中进行的,在这个高度的大气效应对飞机和海上平台都非常有害,试验也证明光学相控阵对校正围绕飞机边界层的湍流效应也十分有效。这说明由于系统具有锁相的特性和大气补偿的机理,所以像系统振动和大气湍流这样的物理扰动,并不会影响到激光光束。

相控阵的体系结构为部署更有效、更致命和更机动的激光武器系统创造了条件,因此它能广泛地应用于激光武器系统的所有平台,包括地面、海上和空中的平台。

4 结 语

固体激光器已达到战术激光武器的基准功率,下一步挑战将是小型轻量化和适应战场环境的坚固性。与板条和薄片固体激光器相比,光纤激光器在效率、束质、体积、重量、坚固性和冷却等方面都具有明显的优势,因此它将成为战术激光武器的主要光源之一,并将促使激光武器尽早走上战场。

光束合成技术的研究正在快速发展,目前许多光束合成的概念是基于光束的非相干合成、光谱合成和相干合成。这三种主要的合成方法都具有各自的特点,每种方法都可能找到其独特的应用。相干合成具有最佳的性能,特别适用于激光武器系统,但技术最为复杂,不易实现。对许多应用来说,光谱合成更易实现,但产生的光谱较宽,比较适合对光谱亮度要求不太高的应用。而非相干合成的体系结构最为简单,迄今非相干合成技术仍保持着光纤激光器最高输出功率的记录,并正用于战术激光武器的研发之中。利用商业10 kW单模光纤激光器模块和非相干合成能快速研发出几万瓦的激光武器,用于短程防御。但对未来高能激光武器的发展,必须重视研发相干合成技术。

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High-power fiber lasers and their applications in tactical laser weapons

REN Guo-guang,YI Wei-wei,QU Chang-hong

(China Jiuyuan Hi-tech Equipment Corporation,Beijing 100094,China)

High-power fiber lasers as the most advanced solid state lasers in the world own incomparable unique advantages and have been widely used in the field of tactical laser weapons.In this article,the features,recent progress,beam combining technologies and optical phased array of high-power fiber lasers were reviewed and analyzed,as well as their applications for tactical laser weapons.

tactical laser weapons,high-power fiber lasers,beam combination,optical phased array

1001-5078(2015)10-1145-07

任国光(1938-),男,研究员,主要从事激光技术发展战略研究工作。E-mail:ren_huang@sina.com

屈长虹(1979-),男,副研究员,主要从事装备论证与效能评估。E-mail:quchanghong@cjhte.com

2015-05-10

TN248.1

A

10.3969/j.issn.1001-5078.2015.10.001

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