固體激光器發展趨勢

 

　　固體激光器是用固體激光材料作為工作物質的激光器。工作介質是在作為基質材料的晶體或玻璃中均勻摻入少量激活離子。例如：在釔鋁石榴石（YAG）晶體中摻入三價釹離子的激光器可發射波長為1050納米的近紅外激光。[1]

 

　　固體激光器具有體積小、使用方便、輸出功率大的特點。固體激光器一般連續功率在100瓦以上，脈沖峰值功率可高達109 W。但由于工作介質的制備較復雜，所以價格較貴。

 

　　由于氟化氘和氧碘等化學激光器系統過于笨重、復雜，離實戰型武器還有相當距離，根本不適于作為小型機動平臺戰術激光武器。另一方面，隨著激光二極管泵浦技術的發展，10 kW級高能固體熱容激光器和1 kW級高功率光纖激光器已初步開發成功，而100 kW武器級激光器可通過按比例放大的原則實現。美國軍事科學家們正在開發和研制下一代戰術激光武器使用的固體激光器。

 

　　(1)固體激光器的亮度可高達1011 W／c㎡.sr。不僅如此，具有高亮度的激光束經透鏡聚焦后，能在焦點附近產生數千乃至上萬攝氏度的高溫。

 

　　(2)固體激光器的高方向性使其能在有效地傳遞較長的距離的同時，還能保證聚焦得到極高的功率密度。

 

　　(3)固體激光器的單色性極高，從而保證了光束能精確地聚焦到焦點上，得到很高的功率密度。固體戰術激光武器，可以裝載在地面機動平臺上，伴隨地面機動部隊作戰；采用電激勵，射擊一次僅需25美分的費用；在一個射擊周期中可以射擊幾千次；不需要彈藥補給，可減小后勤負擔；與化學激光武器相比，不產生危險的化學排放物，沒有明顯的特征信號，適合陸軍應用。而且，激光武器不僅可以完成對空作戰任務，也可以執行對地面目標的直接攻擊任務，如可以直接毀傷坦克和地面堡壘的觀察窗口，使其成為瞎子，喪失戰斗力。此外，固體戰術激光武器還可以裝載在艦船上，作為海軍防御反艦導彈、飛機攻擊的武器；經過進一步發展和小型化，還可以裝載在飛機上，執行空一空攻擊、護尾自衛等任務。本文就固體激光武器的發展動向、發展分析等，作進一步的研究和探討。

 

　　2發展動向

 

　　國外固體激光武器的近期發展動向：

 

　　(1)諾斯羅譜·格魯曼公司成功完成“激光鏈”性能演示。2008年3月12日，根據聯合高功率固體激光器(JHPSSL)“階段3”項目，諾斯羅譜·格魯曼公司成功對“激光鏈1”(LC1)的性能進行了演示。JHPSSL系統用于促進固體激光器技術在軍事上的應用，包括提供軍隊防護和基于空中、水上和地面平臺上完成精確打擊任務。

 

　　“激光鏈1”是JHPSSL可升級結構的重要組件，它由8條激光鏈組成，其中每條激光鏈包含有4個激光模塊。每條激光鏈相當于是小型的功率為15 kW的固體激光器，8條激光鏈組成的系統功率可達100 kW，這將在第三階段的JHPSSL項目中實現。公司的這種可升級方法可增加盡可能多的激光鏈以獲得更高功率。