[原创]从国产新型激光炮曝光谈激光武器

那个搞光学的大四狗又来发帖了,方才看到国产新型激光炮曝光了,这次从学术的角度上谈谈激光是个神马东西。

首先,我们来看看报道:

由中国工程物理研究院和中科院光电所等单位研发的”低空卫士“系统完成了系统调试及演示试验。在真实场景演示验证中,”低空卫士“成果击落固定翼、多旋翼、直升机等多种小型航空器30余架次,击落率100%。”低空卫士“是防范”低、慢、小“目标肇事的有效手段。其发射功率近万瓦、低空有效护卫面积为12平方公里,能在5秒内精准拦截半径2公里、360度空域的多种航空器。具有快速、准确、无声无息、无附带损伤的特点。

盗张图~

从国产新型激光炮曝光谈激光武器

</div><div>激光是具有功率高、单色性好、准直性好的特点,毛主席曾命名为“死光”,今天中国在激光领域独拔头筹的当属中国科学院上海光学精密仪器研究所

激光器由三大主要部分组成:泵浦源、增益介质、谐振腔。泵浦源:为激光器提供能量;增益介质:提高激光器的瞬时输出功率;谐振腔:选模式,保证输出激光的单色性。

这三个部分中,谐振腔已经有了很多的发展,反射镜可以广泛作为谐振腔,甚至光纤也可以作为谐振腔。谐振腔对腔内振荡光束的方向和频率的限制。由于激光束的特性与光腔结构有密切联系,因而可用改变腔的参数(反射镜、几何形状、曲率半径。镜面反射率及配置)方法来达到控制激光束的目的。具体的说,可达到以下几个方面的控制作用:a.有效地控制腔内实际振荡的模式数目,使大量的光子集结在少数几个状态之中,提高光子简并度,获得单色性好,方向性强的相干光;b.可以直接控制激光束的横向分布特性、光斑大小、谐振频率及光束发散角等;c.可以改变腔内光束的损耗,在增益一定的情况下能控制激光束的输出功率。

增益介质:激光在选模过程中在谐振腔中往复运动,这就必然会造成损耗。为了提供正反馈,必须在谐振腔中加入增益介质事光通过它是光强不会减弱,反而会增强。如今大型工业用钕玻璃只有美国和中国的上光所可以做成,这为我国的国防建设提供了保障。能造增益介质是不够的,还需要有足够的技术保障给增益介质“降温”,之所以我用了引号,是因为这里的降温不仅是我们平时所说的使其温度降低,还是将其增益介质中大量的跃迁到高能级的电子重新回到其基态。

除此之外,激光是高斯光束,虽然准直性好,但也是有发散角的。因而在用作武器时,还需要应用几何光学相关知识利用透镜根据目标距离对其进行聚焦。

根据”低空卫士“的曝光我们可以看出,国内已在如下方面取得了进步或成功:

1 实时目标跟踪

2 实时根据目标定位聚焦

3 恰当的高功率增益介质的研发

4 能承受高功率的光学元件的研发,包括透镜组、谐振腔等

5 小型化

补充一点:局座说过,雾霾可防激光武器。此言听似虽然觉得很土,很不靠谱。但是凭大家的生活经验就能够想出来,是很有道理的。雾天,我们开车,车灯会射出一道光线,并且无法照的很远。其实这在光学里面叫作”散射(瑞利、米氏、拉曼等)“。散射会使光波散失掉很多能量,如果能量不够,照到目标就不会有大量的热能,也就没有杀伤力了。这时的激光武器也就变成了夜晚的景观用灯,只剩下炫酷了。(如果用红外光,连炫酷的效果都没有了)

本文内容为我个人原创作品,申请原创加分

[ 转自铁血社区 http://bbs.tiexue.net/ ]

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