激光武器的原理和功能介绍( 二 )


适用于激光武器的气体激光器主要有气动CO2激光器和电激励CO2激光器 。CO2激光器的发射功率可达300 MW以上,波长位于大气窗口(10.6μm),光束穿透性好 。气动CO2激光器通过燃烧压缩的CO2和O2产生高压CO2气体产生激光,气体绝热膨胀 。气动CO2激光器输出功率高,但体积大,能量转换效率低,光束质量差 。另一种CO2气体激光器是电激发CO2激光器,它将CO2、、he、Xe和组成的混合气体放电激发,输出激光 。电激励CO2激光器具有输出功率高、能量转换效率高、结构简单、技术成熟等优点 。缺点是供电技术不完善,光束质量低 。
固态激光器制成的激光武器,适用于软杀伤武器 。目前能实现的平均输出功率在千瓦或万瓦以内,可对10km以内的光电探测设备和目标指示设备造成损坏,使人眼暂时或永久失明 。固态激光器体积小、重量轻、性能稳定,适合制作便携式、车载和机载轻型战术激光武器 。目前,8公里以内的设备和人员的软杀伤,可以用一台平板Nd:YAG激光器进行 。
激光武器主要由激光器、光学系统和光束控制系统组成,其关键技术包括激光技术、光学元件制造技术和光学控制技术 。

激光武器的原理和功能介绍

文章插图
1.激光技术
激光是激光武器的核心,其技术难点在于功率大、体积小 。在几百公里高空拦截助推级弹道导弹需要兆瓦级功率,战术防空激光武器需要0.1 ~ 1兆瓦级功率 。目前美国BMD正在研发的激光武器主要是化学激光器 。例如,美国空军的机载激光器(ABL)使用氧碘激光器,美国陆军的GARDIAN激光武器系统将使用氟化氘中红外化学激光器(MIRACL) 。美国和以色列联合研制的鹦鹉螺战术防空激光武器很可能会采用拉斐尔公司正在研制的二氧化碳激光器 。
2.波束控制技术
(1)自适应光学技术:大气湍流会引起激光束的相位畸变,必须通过自适应光学技术进行补偿 。自适应光学系统的主要组成部分是波前传感器、相位重建器和变形镜 。美国空军机载光学设备的自适应光学系统需要每秒钟测量约1000次大气湍流引起的畸变,并相应调整变形镜 。
(2)精确瞄准跟踪技术:由于目标高速飞行,激光束不仅要精确瞄准,还要锁定目标一定时间,因此对瞄准跟踪系统的要求非常高 。几百公里范围的机载激光器要求的精度应该小于1微弧度 。


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