激光波长与能量关系,激光波长计

  

  中国国防新闻   

  

  “光束”激光武器系统作战示意图   

  

  美国网站《国家利益》最近发表了一篇题为《“铁束”系统:以色列如何在战争中用激光毁灭敌人导弹》的文章。指出以色列国防军(IDF)使用导弹对抗现役导弹的“四层导弹盾”造价昂贵,操作困难,存在缺点,尤其是在作战和后勤方面。因此,以色列军方对使用激光技术,尤其是光纤激光组束技术表现出了极大的兴趣。   

  

  弥补导弹反导技术不足   

  

  20世纪90年代初,以色列和美国合作开发了鹦鹉螺氟化氘化学激光武器试验系统。2006年,双方合作开发了“天空卫士”氧碘化学激光武器试验系统。2008年,以色列发射了世界上第一个固态激光-反炮兵弹药激光武器系统。但无论是化学激光武器还是固体激光武器,都存在体积大、散热难、支撑难等问题。因此,以色列已经开始研发新的激光武器技术。2009年,以色列拉斐尔先进防御系统有限公司基于光纤激光技术研发了一种新型反炮兵弹药激光武器系统,并在2014年新加坡航展上推出了“捆绑式”激光武器原型。这种高能激光武器系统采用2kW光纤激光器,最大有效射程7km,安装在两辆车上发射。   

  

  “铁束”激光武器系统的出现,有效地解决了“铁穹”系统面临的两大难题,一是效费比低,二是无力应对密集攻击。“铁穹”导弹系统每次拦截费用约为10万至15万美元;而“Tiebundle”激光武器系统每次发射成本仅为2000美元,一举解决了上述两个问题。   

  

  两项技术实现激光能量累积增强   

  

  传统的激光武器测试系统大多采用一台大型激光器发射激光,而“铁束”激光武器系统则采用光束的三级叠加来实现激光能量的累积增强。首先,将多个小型激光器组合成堆叠阵列。其次,组合由多个堆叠阵列发射的多个波束。最后,多束激光束叠加在目标瞄准点上。在此期间,有两个关键技术。   

  

  其中一项关键技术是将许多小型激光器合成堆叠阵列。   

  

  小型激光器有两种:光纤激光器/激光腔和单管半导体激光器。合成分三步进行:第一步是将许多小型光纤激光器并联集成为一个线性阵列,形成一个条形;第二步是将许多条水平聚集成平面阵列;第三步是将多个区域阵列垂直聚集成一个堆叠阵列。这样,从点阵到线阵,从线阵到面阵,从面阵到叠阵,由许多小光纤激光器发出的弱激光集成为强激光。   

  

  对于单管半导体激光器,光束会聚到光纤中,然后输出。   

  

  第二个关键技术是合并许多光束。   

  

  所谓合束,就是将几束强激光束合成一束能量和功率更高的激光束。典型的波束合成方法是控制波束在较长的距离上重叠和交叠,这种方法称为“空间波束合成”。美国和德国的一些激光武器系统就是基于这个原理。另一种是光谱合束,通过对多束不同波长的激光进行精确调整和合束来实现。   

  

  在实战中,“捆绑式”激光武器系统从两个发射车发射两束强激光,然后叠加在目标瞄准点上,积累更多的激光能量,从而有效杀伤目标。   

  

  2014年以来,加沙冲突不断,以色列遭到大量火箭弹袭击。这表明以色列的对手已经能够利用“爱国者-3”系统和“铁穹”系统固有的技术弱点,通过发射无人机、巡航导弹、火箭弹等廉价武器实施饱和空袭。当“铁穹”系统难以全面完成拦截任务时,“铁束”激光武器系统以其紧凑、高效、作战成本低、易于保障的强激光效应,扭转了以军战术上难以拦截、战略上被动挨打的双重局面。未来导弹反导和激光反导会一起使用,优势互补。在恶劣天气条件下或需要非线性杀伤时,“铁穹”防空导弹会对其进行拦截;在天气条件好或者可以进行直线射击的时候,可以交给激光武器,从而有效对抗无人机或者精确制导弹药的齐射和群攻威胁。   

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