美军固体激光器着力提高功率水平和光束质量

2008/11/19/09:01 来源:中国激光网 作者:未知
    具有极高精确性的定向能武器,几十年来一直备受军事计划者们的关注,但是直到最近国防部才真正地开始在激光技术方面投入资金,并期望这一举动最终会导致光速战术武器的诞生。五角大楼明确表示将在未来的两年内投入4900万美元研制一种固体高功率激光器。 

    这种激光器经过改造可以安装在战术喷气式战斗机、海军舰船或者是陆军的车辆上,从而成为一种作战武器。 

    激光器是一种光辐射装置,通常按照激光介质的不同可分为气体激光器、液体激光器和固体激光器。到目前为止,只有化学激光器能够达到较高的功率水平,可以在一定程度上满足军用装置的需要,如安装在波音喷气式飞机上的兆瓦级空军机载激光(ABL)系统、陆军的陆基战术高能激光(THEL)等。机载激光可以击落弹道导弹,而陆基高能激光可以摧毁火箭、迫击炮和大口径火炮的炮弹。但是,化学激光能量的产生是通过一种化学反应来实现,它们的体积往往过大而显得笨拙,而且从后勤的角度讲使用起来非常复杂,保障也很困难,因此,不太适合用作一种战场武器。 

    固体激光使用晶体或是玻璃作为激光介质,它们依靠电能驱动,这使得它们在紧凑型武器系统领域颇受青睐。但是,这项技术已经明显落后了。固体激光已经发明了30多年,但是它们所能够达到的功率水平一直没有什么实质性的突破,因此无法满足研制激光武器的军事需求。现在,固体激光在低功率应用方面却已经非常普及,如激光打标和加工技术等领域。通常来讲,要作为一种武器来使用,激光的能级范围要达到几十千瓦到几兆瓦的功率水平。 

    围绕着美国空军研究实验室主管的25千瓦固体激光器研发项目正在进行着一场行业竞争。这个项目将确定固体激光技术是否已经成熟并适合进一步的发展。尽管空军研究实验室的科学家们成功地证明了功率为 25千瓦的固体激光器能够在实验室条件下进行工作,但是专家们警告说,要把这一基本的技术转化成为一项实用的武器,还需要做更多的研发和工程工作。国防部的承包商美国汤普森-拉莫-伍尔德里奇公司(简称TRW)和雷神(Raytheon)公司宣称,以它们的能力能够制造出25千瓦的固体激光器,而且给它们更多的时间,在五到十年内,它们能够把这一功率级别提高到100千瓦。 

    这样的言论在一定程度上对空军的计划起到了激励作用。空军研究实验室的激光物理学家凯里洛伊·莱格尼克上尉说,“承包商找到我们说他们觉得已经做好准备来为我们演示这一技术。我们实验室科学家们的知识,再加上承包商的信心,使我们下定决心要真正地推进这一技术。” 

    参与竞标的公司将会有两年时间来进行技术展示的准备工作。莱格尼克表示,她不能披露有多少公司正在参与竞争,或者说是有多少公司将会得到这份4900万美元的项目合同。竞标将在九月到结束。 

    莱格尼克说,25千瓦固体激光器的展示工作只是一个跳板,最终的目的是研制100千瓦的固体激光器。她同时也承认在研制25千瓦固体激光器的道路上还将面临许多的困难。其中一个技术难题就是如何减少在产生激光过程中附带产生的过多的热量,提高激光器的耐用程度,使它在高功率工作的条件下仍能保持激光光束的高质量、投射的远距离和较长的持续工作时间。 

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