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光纖激光器武器將決定未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)走向

作者: 時(shí)間:2015-06-02 來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào) 收藏

  數(shù)字的力量

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/275050.htm

  瞄準(zhǔn)和定位技術(shù)可能已經(jīng)整裝待發(fā),但能量仍然成問(wèn)題。一臺(tái)商業(yè)激光器10千瓦特的輸出功率處于激光武器能使用的最低端。而且,使用光纖會(huì)限制光束的能量和質(zhì)量,原因之一是光子沖過(guò)光纖時(shí)會(huì)將其迅速加熱,并能引發(fā)毀壞。為避免這些,研究人員正計(jì)劃結(jié)合數(shù)臺(tái)激光器的輸出功率。

  實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的理想方式可能是“相干合成”,每臺(tái)激光器發(fā)出的波能匹配在一起,形成緊密的同步形式。麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室激光學(xué)家Tso Yee Fan表示,該技術(shù)被廣泛用于收音機(jī)和微波設(shè)備中。

  但實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光和紅外光的相干性非常困難。每臺(tái)激光器必須發(fā)出幾乎差不多的波長(zhǎng),其振動(dòng)平面必須精確地排成一排,而且每個(gè)波的波峰和波谷必須一致。“對(duì)于射頻和微波而言,波長(zhǎng)約有數(shù)厘米。”Fan說(shuō),“但在光學(xué)領(lǐng)域,波長(zhǎng)僅有約1微米,因此進(jìn)行這些控制實(shí)際非常困難。”

  但Sprangle表示,這無(wú)傷大體。2006年,他和同事研發(fā)出計(jì)算機(jī)模型,表明數(shù)個(gè)的非相干合成光束打擊目標(biāo)的有效性與相干合成一樣。他表示,無(wú)論使用哪個(gè)方法,“當(dāng)你準(zhǔn)備穿越空氣湍流遠(yuǎn)距離發(fā)射時(shí),最終打擊目標(biāo)的光束的功率相同”。2009年,該研究小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一理論。

  在Sprangle工作的基礎(chǔ)上,美國(guó)海軍研究局開(kāi)發(fā)出30千瓦特的LaWS。該系統(tǒng)非相干聯(lián)合了6臺(tái)商業(yè),目前安裝于龐塞號(hào),并已在小型船只和遙控飛機(jī)方面進(jìn)行了試驗(yàn)。

  無(wú)獨(dú)有偶,導(dǎo)彈專業(yè)部門德國(guó)MBDA也研發(fā)出一種類似的方法。2012年10月,該公司成功使用其40千瓦特聯(lián)合光纖束系統(tǒng)摧毀了約2000米外的飛行炮彈模型。MBDA的試驗(yàn)還揭露了科學(xué)小說(shuō)中提及的防御激光武器盔甲的真相。他們發(fā)現(xiàn),鏡面上的任何塵埃都將讓目標(biāo)更快被摧毀。

  盡管能力目前較弱,但Scharre相信,在未來(lái)5~10年,武器將在美國(guó)軍隊(duì)防御領(lǐng)域占據(jù)一席之地。“它們可能不會(huì)像星球大戰(zhàn)中的那樣宏大,但它們能拯救生命、保衛(wèi)安全。”他說(shuō)


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