固态激光武器系统指标设计与分析

王辉华
（海军装备研究院，北京100161）

针对固态激光武器技术的发展，利用其非相干合束的能量叠加作用机理，通过将激光束衍射、光束质量、湍流、跟瞄误差等因素归一化成远场光斑的扩展，对子口径发射时的指标进行仿真分析，并根据仿真结果、子口径与系统发射口径间的关系，对固态激光武器系统的单台激光器功率、合束数量、发射口径，以及光束质量、跟瞄误差等因素进行了综合分析，给出了一定输入条件下的武器系统指标备选方案。

固态激光武器；指标设计；非相干合束

激光武器以其精确快速交战、效费比高等优势得到了世界强国的青睐。上世纪90年代中期，美国海军认为氟化氘激光的大气热晕效应，难以适应海军舰艇自卫作战需求，终止了迄今为止功率及发射口径最大的激光武器（MIRACL）研发工作［1-3］，并在半导体激光技术发展的推动下转向固态激光，目前已完成了激光武器系统（LaWs）、海上演示样机（MLD）、MK38战术激光系统（MK38-TLS）等多套固态激光武器系统的舰载试验，其中LaWs系统于2014年安装在“庞塞”号船坞登陆舰上，进行实战环境下的作战试用试验［4］。

由于固态激光利用固态增益介质受激辐射放大的方式产生激光，激光功率的标定放大受增益介质的耐热性和系统致冷能力的影响较大，单台固体激光，由于功率升高，光束质量非线性下降，非线性的关系非常复杂。因此，在特定基础条件下，单台输出的能力总是有限的，需要通过激光束合束的方式提高光源功率［5］，这与传统的化学激光单口径发射差异较大，本文针对非相干合束发射的激光武器系统，对其指标设计进行了分析研究。……