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光纤激光作为激光武器的能力分析

2018-05-10宋港归

电子技术与软件工程 2018年24期
关键词:能力

宋港归

摘要

自1958年“激光原理”被美国科学家提出,激光的概念就正式的进入人们的眼帘。至上世纪的90年代,高功率的激光激发技术得到实现,光纤激光更是因为其加工技术的更新和高功率的输出开始得到军事上的重视。本文对光纤激光的成本,功率,便捷性等多方面对其进行了分析,以判断其是否有能力作为激光武器在军事上得到使用。

【关键词】光纤激光 激光武器 能力

自冷战结束之后,由于核武器的威慑作用,世界上再没有发生过大规模的国与国之间的冲突,各国对武器的研究也开始出现转向。而激光作为一种高能射线,在军事上的前景开始受到全世界的追捧,本文就此对光纤激光作为激光武器的能力进行了详尽的分析。

1光纤激光和激光武器

1.1光纤激光

光纤激光是由谐振式光纤激光器所激发的一种宽带光纤光源,其激发原理是在普通激光器的基础上,把稀土元素掺杂进玻璃光纤中以对激光的功率形成增益。光纤激光具有消耗低、功率高、穿透力强等优点,自诞生以来就得到人们的广泛支持,在军事上的运用更是早有研究。

1.2激光武器

由于激光的高能性和精确性,可以使其在对远距离目标进行作用时很快的生效,这就让人们看到了激光在军事上前景。人们希望利用激光的特性,对远程目标进行精准打击或者利用激光对来袭的导弹进行拦截,激光武器设想由此而来。激光作为武器有着其反应快、灵活度高、精度准的优点,但由于现阶段的技术发展尚不完善,即使是美国也无法将发射激光的激光发射器做到高功率化和小型化。所以,直至今天激光武器依然没有正式的出现在任何国家的军备列表中。

2光纤激光作为激光武器能力分析

2.1光纤激光作为激光武器的优点

光纤激光是新一代的激光技术代表,其在各个领域都有突出发挥,将光纤激光作为激光武器进行发展,自有其独特的优势。

2.1.1制造成本低

光纤激光所激发需要用到的激光器材料来源广泛,制造成本低廉,可以实现激光器的量产。光纤激光器可以由玻璃光纤制造,而制造玻璃光纤的技术早己成熟。如果使用光纤激光作为武器,所需要的成本将远远低于其他种类激光的激发成本。要知道,一件武器是否进行军队列装,要比较的不仅是武器的性能,还要对比其生产成本,成本过高的武器是无法列装军队的。作为激光武器存在的光纤激光由于在成本上的优势,可以做到最佳性价比,相当适合作为武器装备军队。

2.1.2功效比高

光纤激光在能量的利用上相比其他激光有明显优势,因为光线激光的激发器由玻璃纤维组成,玻璃具有非常低的体积和面积比例,在运用中可以有效的增加激光器的散热率,在能量的转化中可以消耗更少的能量形成激光束,降低激光的产生阈值。这样的优点非常适合作为武器运用:更高的能量转换率就代表着更长的续航时间以及更高的输出功率。而在军事上,这两点至关重要。

2.1.3对环境忍耐力强

经典的卡拉什尼科夫步枪之所以在今天还得到多数国家军队的青睐,其最主要的原因就是这款经典步枪对环境的高适应性。与此相同的是光纤激光器对环境的高度忍耐。光纤激光器有着对湿度、温度、尘埃、震荡等的高度忍耐性,而这些环境指标在战场上是可能随时出现的。有了这些对恶劣环境的忍耐性,光纤激光当然会比其他激光更有资格成为激光武器的载体。

2.1.4可以实现激光武器的小型化

除了对环境的高度忍耐,想要作为激光武器还得实现小型化,这一点同样是光纤激光所具有的优点。由于光纤激光器的组成是纤维玻璃这种已经高度成熟,并且已经形成了产业化的材料。所以,对光纤激光器的体积有了优化的基础,再加上光纤激光器在散热上有着天然的优势:只需自然的风力散热而无需其余散热方式。这两点就让光纤激光有了小型化的基础。以光纤激光作为激光武器,能够实现小型化,就己经有了列装的可能。

2.2光纤激光作为武器的缺点

万事万物都有着相反的特性,将光纤激光用作武器有着其独有的优点,自然也有着其不可避免的缺点。

2.2.1光纤激光作为激光武器能量级数不够

激光武器的用处是对远程目标进行打击或者对来袭的导弹进行拦截,要做到这两点要求,就需要作为武器的激光有着极高的能量等级。然而,光纤激光无法输出太高的能量。因为光纤激光器所使用的光纤其纤芯极小,能量输出有其上限,使用光纤激光器输出激光虽然能够实现激光器的小型化,可是相较于其他激光器而言,输出功率远远不足,作为激光武器还需提高能量级数。

2.2.2光纤激光激发技术依然不成熟

作为新一代的激光激发技术产物,光纤激光的激发手段虽然相较其他激光激发手段有了长足的进步,但是依然无法满足激光在军事上的要求。在2018年,俄罗斯的军事部门向外界表示,他们已经列装部分光纤激光车载式激光武器系统,用以投入军事驻地的防御。然而,据外媒通过其试射画面的普遍估计,即使俄罗斯投入使用的激光武器已经列装,其杀伤力依然不足,而俄罗斯的这套使用光纤激光的激光武器系统是世界上第一套批量部署的激光武器。由此可见,实际上在现阶段使用光纤激光作为激光武器的技术依然不成熟。

3光纤激光作为激光武器的运用

现今国际上对光纤激光作为激光武器的运用前景有三种理论:第一种是将光纤激光作为激光武器安放在卫星之上,然后利用光纤激光打击地方的卫星或者拦截导弹。第二种是将光纤激光作为激光武器安装在地面,如上文提到的俄罗斯部署的车载激光武器,可以击落空中目标,当然亦可以安装在船上。第三种则是安装在无人机或攻击机上,作为交战武器对地方飞机发起进攻或击落地方导弹。

4结束语

从上文我们可以得知,光纤激光作为激光武器,在现阶段的技术条件下,还是一项不成熟的技术。但我们不能因为现阶段技术手段的不成熟,就放弃对光纤激光作为激光武器的能力研究。相反,我们更应当知难而上,乘着和国际上的研究没有拉开差距,先一步取得光纤激光在军事上的运用。

参考文献

[1]楼祺洪,周军,王之江,光纖激光作为激光武器的能力分析[J].激光技术,2013, 27 (03):161-165.

[2]任国光,伊炜伟,屈长虹.高功率光纤激光器及其在战术激光武器中的应用[J].激光与红外,2015,45 (10):1145-1151.

[3]胥杰,赵尚弘,王怀军等,高功率光纤激光器用于战术激光武器[J].激光杂志,201 7,28 (05):6-7.

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