激光在军事中的运用——高能激光武器毁伤原理与防护共19页文档
激光在军事中的运用——高能激光武器毁伤原理与防护
2力学破坏 当目标受到激光照射、表面蒸汽向外 喷射时，会对目标产生反冲作用，于 是在目标内部形成激波。激波传播到 目标的背面，还会产生强大的反射。 这样照射目标外表面的激光与背面的 激波对目标形成前后夹
击，使目标变形破裂，受高能激光辐 射的目标的表面材料即使没有被烧蚀 摧毁，也会因为受力学破坏而严重影 响其技术性能甚至失效。
1热作用破坏：
如果激光功率密度足够高，吸收激光能量的材料就 可能经历一系列过程达到汽化，当激光强度超过汽 化阈值时，激光照射将使目标材料持续汽化，这个 过程称作激光热烧蚀。汽化很强烈时，将发生材料 蒸汽高速喷出时把部分凝聚态颗粒或液滴一起冲刷 出去的现象，从而在材料上造成凹坑甚至穿孔。导 弹、飞机和卫星的壳体材料一般都是熔点在1 500℃ 左右的金属材料，功率2～3MW的强激光只要在其 表面某固定部位辐照3～5s，就容易被烧蚀熔融、汽 化，使内部的燃料燃烧爆炸。
提高损伤阈值。激光后处理技术是把光学材料经低于激光损伤 阈值的激光照射后激光损伤阈值可提高２～３倍的新技术。激 光后处理的激光照射方式有两种：一是用同一强度的激光多次 照射；二是用光强随时间逐渐上升的激光多次照射，此种激光 后处理方式激光损伤阈值提高得多一些。
从其他角度考虑，美国设计出了一种"眼睑"，可每秒开关 ４０００次。"眼睑"由一片薄玻璃制成，上面覆盖两个由氧化 铟和锡制造的透明电极，电极间有一个像铰链似的不透明电极， 通过在两个电极间加上电压，在静电引力作用下，不透明电极 下拉，使"眼睑"关闭，加上相反电压，使"眼睑"打开，以此来 防止激光对卫星的致盲。此种方法对连续激光辐照防护有效， 但如果有脉冲激光辐照时，由于其具有作用时间短、功率密度 高的特点，机械快门将会防护失效，此时要求探测器表面的抗 激光物理性能优越。
激光在军事武器中的应用研究
文献综述激光在军事武器中的应用研究2016年6月2日目录摘要 (1)1.绪论 (2)1.1引言 (2)1.2激光技术发展历程 (2)1.3激光技术在军事领域的应用的研究现状 (3)2.激光的基本特性 (4)2.1激光的概念 (4)2.2激光的特点 (4)2.3激光的产生 (5)3.激光技术在军事领域的应用 (6)3.1激光武器的分类 (6)3.2已装备的激光技术军事运用 (8)3.3激光武器的特点及局限 (12)展望 (13)参考文献 (14)激光在军事武器中的应用研究摘要随着人类文明和科技不断发展与进步，越来越多的科技被运用，许多技术被运用到军事领域上来，研制了许多的军事武器，高技术武器装备的研究更是带动了科技的不断进步，尤其是激光技术进步。
激光技术是人类20世纪60年代的重大科学技术成就之一，激光具有高亮度、高方向性、高单色性及相干性好的特点，尤其在现代军事的观测、监视、通信及武器系统方面的应用发挥了巨大作用。
现代军事侦察技术特别是卫星、遥感技术的发展，地球上空有千余颗各类侦察卫星和通信卫星，对世界各国进行着全方位、全频谱、全时、全维的侦察和探测。
激光技术用于军事，不仅可以提高现有常规武器的命中率，而且可为军队提供新型战术武器，从而大大增强军队在现代战争中的作战能力，其应用有激光雷达、激光测距、定向能激光武器、激光制导、激光通信、航空航天、电子对抗等方面，受到各大军事强国的重视，成为军事技术最活跃的一个领域。
关键词:激光技术，激光测量，激光通信，激光制导，激光武器1.绪论1.1引言随着高技术武器装备的问世并运用于局部战争，高技术局部战争便应运而生，并经历着由低级向高级的发展过程。
高技术局部战争以其鲜明的特征，标志着战争这个古老而又年轻的社会现象发展到了一个崭新的阶段。
第二次世界大战以来，由于霸权主义的争夺而导致的局部战争和武装冲突连绵不断，在新技术革命大潮的冲击下，科学技术得到了飞速发展。
军事高技术的兴起，使军队的武器装备发生了质的飞跃，一件件新式武器装备诞生了，一件件旧式武器装备被淘汰了。
激光在军事上的应用.
半主动寻的制导方式的激光源和寻的器分开放置，寻的器在导弹上，而激光源可以 放在载机上或地面上。以激光源放在载机上为例，激光制导系统由弹上和载机上两部分 设备组成。弹上放置有激光导引头(内装激光接收器)，载机上有瞄准吊舱(内装激光照射 器用于照射目标)和红外成像仪(用于探测目标)。它的工作原理是：从载机上的瞄准吊舱 发射一束激光，这束激光照在目标上反射，被导弹上的激光接收器接收，导弹就向激光 照射点飞去。导弹在飞行中如果偏离方向，制导系统会形成误差信号，控制导弹进行校 正。这就好像“投篮”战术：激光照射器设置了一个“篮筐”，放在目标上，激光制导 导弹自动往里钻 。美制“海尔法”激光制导导弹就是半主动激光寻的导弹的典型代表， 主要用于攻击坦克、各种战车、雷达等地面军事目标。
我国自主研发的激光制导炸弹
激 光 制 导 炸 弹 的 导 引 头
激光制导炸弹相对导弹而言 成本较低，用普通航弹也可 以改装。但是使用上也有局 限：载机必须飞到目标上空 才可投放，而且投放时要保 持一定角度与姿态，容易遭 到地面或空中攻击。一般要 在己方控制制空权的情况下 进行；进行目标指示的激光 束易受干扰，一般释放烟雾 就无法穿透。所以也可以用 电视制导炸弹和GPS定位 制导炸弹。
瑞典RBS-70便携式防空导弹系统
当今世界最著名的便携式防空导弹系统，除了 美国的“毒刺”、俄罗斯的“箭”、“针”之 外，还有率先采用激光制导方式的瑞典RBS-70 系统。目前，共有13个国家装备这种导弹系统。 RBS-70防空系统多次经过现代化改进，能 及时适应现代战争对近程防空兵器不断增长的 要求，其最新改型能高效对抗现役和前景空袭 兵器。 RBS-70与大多数轻型防空系统最大的区别 在于它率先使用激光制导方式。RBS-70具有的 激光通道采用激光指令制导方式，大大减轻了 弹载电子设备重量，大幅提高射程，一些武器 专家因此视其为近程，而不是超近程防空系统。 激光制导方式和模块式战斗部的使用，还可保 障RBS-70系统不仅用于防空防御，还可主动攻 击地面和水面目标。
22--3激光原理及在军事上的应用(三)
C)激光致盲器 ) 发射一较强激光, 发射一较强激光, 烧坏敌人眼睛, 烧坏敌人眼睛, 使之致盲的武器
呀!我的眼看 不见了! 不见了!
激光致盲器是目前 真正进入实用阶段 的激光武器. 的激光武器.
"魟鱼"激光致盲武器 魟鱼" 魟鱼 激光弦目描准具(英国) 激光弦目描准具(英国) 是一种激光致盲描准具, 是一种激光致盲描准具,1982年马鸟战争期间 年马鸟战争期间 安装在"竞技神"号战舰上, 安装在"竞技神"号战舰上,不料实战中效果良 造成3架阿根廷飞机失事 架阿根廷飞机失事. 好,造成 架阿根廷飞机失事.所有这一切均是保 密的.直致1989年英军舰"考文垂"号上因帆布 年英军舰" 密的.直致 年英军舰 考文垂" 未盖好才被记者拍下照片, 年公布于世. 未盖好才被记者拍下照片,1990年公布于世. 年公布于世
据称可破坏10公 据称可破坏 公 激光排 激光燃料箱 里外的低空直升 气/热 热 飞机的蒙皮和20 飞机的蒙皮和 公里远的红外制 导导弹和光学传 前西德高能激光防空坦克 前西德高能激光防空坦克 感器 可以预期: 世纪的战场将是 世纪的战场将是" 可以预期:21世纪的战场将是"光"与"箭"的战场
激光器
一)激光告警与侦察设备 类型: 类型: 1)光电探测阵列型激光告警器; )光电探测阵列型激光告警器; 英国产: 如:英国产:RL1 RL2 ,SAVIOUR型 型 法国产: 法国产:THOMSON--CSF型 型 以色列: 以色列:LWS--2型 型 有激光! 有激光! 快转移! 快转移! 中国:LWR--1型 中国: 型 (单兵钢盔激光告警器和 防护镜.) 防护镜.)
激光在军事中的应用
激光在军事中的应⽤激光在军事中的应⽤激光是20世纪以来，继原⼦能、计算机、半导体之后，⼈类的⼜⼀重⼤发明，被称为“最快的⼑”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。
它的亮度是太阳亮度的100亿倍。
它的原理早在 1916 年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现，但直到1960 年激光才被⾸次成功制造。
激光是在有理论准备和⽣产实践迫切需要的背景下应运⽽⽣的，它⼀问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古⽼的光学科学和光学技术获得了新⽣，⽽且导致整个⼀门新兴产业的出现。
激光经过40多年的发展，从机理到原理，实验⼿段到制造⼯艺都已逐步成熟。
由于激光具有⾼亮度，强⽅向性，好的单⾊性，因此激光在军事领域得到⼴泛的应⽤。
其主要应⽤有以下⼏个⽅⾯：⼀、激光测距距离的测量，是军队最感兴趣的⼀个项⽬，因为枪炮射击、侦查等都需要精确地距离数据。
激光⼀出现，各种军⽤激光测距仪也相继发展起来。
事实也证明，激光测距与坦克、⼤炮相结合构成的⽕控系统，⾸发命中率⼤⼤提⾼，已成为军队必备的武器装备，被誉为常规武器的威⼒倍增器。
1.激光测距的优点（1）激光测距精度⾼。
（2）测距仪体积⼩重量轻。
（3）分辨率⾼，抗⼲扰能⼒强。
2.激光测距的分类（1）脉冲测距法。
测距精度⼤多为⽶的量级，是在军事及⼯程测量中精度要求不⾼的场合使⽤。
（2）相位测距法。
通过测量连续激光的调制波在待测距离上往返传播所发⽣的相位变化，间接测量时间，打到距离测量的⽬的。
这种⽅法测量精度⾼，通常在毫⽶量级，因⽽在⼤地、⼯程和体育测量中得到了⼴泛应⽤。
（3）⼲涉测距法。
也是⼀种相位测距，但不是通过测量激光调制信号的相位来测定距离，⽽是通过测量激光光⽐本⾝的⼲涉条纹变化来测定距离，所以距离分辨率可达到半个激光波长，通常达到微⽶量级。
⼆、激光雷达激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测⽅式。
由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。
发射系统是各种形式的激光器，如⼆氧化碳激光器、掺钕钇铝⽯榴⽯激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成；接收系统采⽤望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电⼆极管、雪崩光电⼆极管、红外和可见光多元探测器件等组合。
激光在现代军事中的应用
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激光通信
"
激光测距
激光因其亮度高、单色性好和方向性好而成 为人们渴望得到的理想测距光源。 在原理上， 激光 测距虽然只是雷达测距在光频段的自然延伸，但 它表征了测距技术的又一次重大进展，因为正是 它的出现才使人类实现了以厘米级精度测定地球 到月球这样遥远的距离。 激光在军事上最成熟的应用是各类激光测距 仪。典型 @>,A 激光测距仪以数千次 " 秒的脉冲重 复频率工作， 在距离几公里内精度可达几厘米。 图 3 是美国无线电公司研制的 ,) " @BC D 2$ 型激光 测距综合观测系统， 它由激光测距仪、 微光观察仪 和双目望远镜三部分组成。其作用距离可达 3$$$$5，测距精度为 E 75。目前发达国家已将激 光测距技术用在潜艇的潜望镜中，与红外热像仪
光机电信息 ! " #$$# %&’ ()*%+&,-(%) )./ !0 #$$#
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! 激光应用
全球包括战略洲际导弹、中程和近程战术导弹等 所有弹道导弹，在助推段进行连续拦截的独特能 力。目前美国正进行一系列模拟空间环境的地基 试验， 预计供作战使用。 携带激光武器的卫星将在 23$$45 的高空运行，激光有效射程达 1$$$45 6 可摧毁 845 6 2245 高空的弹道导弹。 7$$$45， 和电视摄像机等组合使用。潜望镜中使用的激光 测距仪主要有两种安装方法：一种是把激光测距 仪和红外热像仪组装在潜望镜锥管中，如在英国 另一种是 FGH1 型潜艇攻击潜望镜的激光测距仪； 把激光测距仪封装在潜艇潜望镜底部，如美国 ;! 型潜艇潜望镜中的激光测距仪。
激光应用 "
摘要： 激光技术用于军事， 不仅可以提高现有常规武器 的命中率， 而且可为军队提供新型战术武器， 从而大大 增强军队在现代战争中的作战能力。本文介绍了近几 年来激光技术在军事测距、 制导和通信等方面的应用进 展， 有些技术现已用于军事装备。
激光技术在海军的运用研究
激光技术在海军的运用研究摘要：激光实为二十世纪一项重大发明，由于其具有集束性、强度强、频宽窄及同调性，使激光成为一项深具发展潜力之技术。
本文针对激光的特性，配合其它国家在激光科技上之发展，以本军现阶段的需求考虑，分成：攻击武器上之运用、惯性导引之应用、船模的流力实验之应用三方面，提供其可行性之参考。
一、前言在本刊第32卷第8期中个人所撰写之「激光及其国防上之用途」一文曾对于激光作一广泛性之介绍，并对于国防用途上曾经使用激光之相关设备与成效作一说明，个人进一步考虑激光的特性及其相关的应用技术，在本军之战备整备上可能之用途，提出下列建议以供参考。
二、攻击武器上之运用就其攻击能力及用途而言依激光功率可分为低能激光武器及高能激光武器。
低能激光武器已应用于杀伤人员、破坏侦察装备及光学器材，虽然它的激光功率不高，但已足以使人员失明、受伤、死亡或衣物起火而丧失战斗能力，同时亦可使夜视仪等光学器材失效。
而应用于人员致盲的用途上，亦有多项实战成果。
英国海军于1981年开始在舰艇上装载激光眩目武器，并于1982年的英阿福克兰群岛战役中发挥功效，使阿国空军的4B、A-4、MB339A飞机于接近英舰执行轰炸时，被激光眩目武器照射后造成飞机墬海，或因闪避而被己方炮火误中。
而前苏联海军舰艇也装载不少类似仪器，1987年于太平洋上曾对跟踪其舰队之美军飞机照射，使飞行员眩目而逃。
就高能激光武器而言，由于其功率较高，杀伤力更大，可用于攻击飞机、飞弹、坦克，甚至于可击落人造卫星。
1976年，美国陆军利用车载激光武器击落一架飞行高度约914米的飞行靶机，同年10月又击落了两架飞行高度约900米之无人架驶的直升机靶机。
又如美国空军于1983年曾利用激光二氧化碳击落响尾蛇飞弹，同年9月于模拟战机低空攻击军舰时，利用激光武器击落三架飞行靶机。
而利用激光武器攻击导弹及人造卫星的实验也达到相当的成效。
1978年美国陆军利用激光武器在1-2公里的距离内，击中飞行中的反坦克飞弹，使其裂成碎片。
激光技术在高技术国防战争中的应用
作波长必须处在被干扰对象的透射带内。欺骗式干
扰 主要用 于干 扰激 光 测 距 机 、 光 引 信 和 寻 的式 激 激 光 制导 武器 ； 致盲 压制 式 干扰 主要 用 于 干扰 或 破 坏
作 战准备 的激光 侦查 技术是 由激 光侦 查监 视接 收机 来 完成 的 ， 它是 在战前 进行 的一项 战 略活 动 ， 目 的在 于 最大 限度 地 获 取某 个 地 区 内， 方 各 种 激 光 敌 源 的情 报 资料 ， 包括 对它 们发射 的信 号进 行探 测 、 定 位 、 别 ， 记 录下 它们 的发射 信号参 数 。根 据这 些 识 并
２ 激光技术在 新军事应用 中的分类
为 了满足现代军事应用的需要 ， 主要发展 了以
下 ６ 激光 技术 ［ 项 卜引。
２ １ 激 光测 距 技术 ．
激光 武器作为可能最 先实现的一 种定 向能武
器， 分为战略激光武器和战术激光武器 。用高功率
激光器制成的战术激光武器， 可使人眼致盲 以及使 光 电探测器失效。利用高能激光束可能摧毁飞机 、 导弹、 卫星等军事 目 。用 于致盲 、 标 防空等的战术激
参数 ， 即使看不到激 光源 ， 能把 它的类型识别 出 也
来 。主动 侦查通 过 发 射 激 光来 扫描 战 区 ， 析 和提 分 取 目标 回波 ， 以便 在 各 种人 工 和 自然 背 景 中发 现 感
兴趣 的 战术 目标 。
外， 坦克上配备“ 激光压制观瞄系统”可借助低能量 ，
技术条件下信息化战争 的一切准备 。同时激光技术
的 民用 化也 大 大促进 民用科 技 的迅速 发展 。随着激 光 技术 的迅 猛发 展 ， 国 的军 事 、 我 科技 将达 到一 个新
武器系统中的高能激光技术应用研究
武器系统中的高能激光技术应用研究在当今的军事领域，科技的飞速发展不断推动着武器系统的革新，高能激光技术便是其中一项引人瞩目的创新成果。
这种技术凭借其独特的性能和优势，在武器系统中得到了越来越广泛的应用，为现代战争带来了全新的作战理念和战略格局。
一、高能激光技术的基本原理要理解高能激光技术在武器系统中的应用，首先需要了解其基本原理。
简单来说，激光是通过受激辐射产生的一种具有高度单色性、相干性和方向性的光。
而高能激光则是指具有高能量输出的激光，其能量密度极高。
高能激光的产生通常依赖于一些关键的组件和过程。
首先是激光增益介质，这是能够放大光强的物质，如某些晶体或气体。
其次是激励能源，用于为增益介质提供能量，激发原子或分子产生受激辐射。
此外，还需要光学谐振腔来增强和选择特定频率的光，从而形成高质量的激光束。
二、高能激光技术在武器系统中的应用优势相比传统武器，高能激光技术在武器系统中的应用具有诸多显著优势。
首先是高精度打击能力。
激光束以光速传播，几乎瞬间到达目标，且具有极高的指向精度，能够实现对目标的精确打击，大大降低了误伤的风险。
其次是快速响应能力。
从准备发射到击中目标，高能激光武器的响应时间极短，能够迅速应对突发威胁。
再者是成本效益。
与传统弹药相比，激光武器只要有能源供应，就可以持续发射，减少了弹药的储备和运输成本。
另外，高能激光武器具有“无声无息”的特点，作战过程中不易被敌方察觉，具有一定的隐蔽性。
三、高能激光武器系统的分类目前，在武器系统中应用的高能激光武器主要可以分为以下几类：固态激光武器是其中一种常见类型。
其采用固体材料作为激光增益介质，具有结构紧凑、稳定性高的特点，适用于多种作战平台。
气体激光武器则利用气体作为增益介质，能够产生较高功率的激光输出，但系统相对较为复杂。
自由电子激光武器是一种较为先进的类型，通过自由电子的受激辐射产生激光，具有波长可调、功率高等优点。
四、高能激光技术在防空反导中的应用在防空反导领域，高能激光技术展现出了巨大的潜力。
高能激光武器的毁伤机理及飞行器防御途径分析
高能激光武器的毁伤机理及飞行器防御途径分析高能激光武器是发射激光束直接毁伤军事目标的新概念武器。
近几年来，美国高能激光武器的研制取得了突破性进展，其机载激光器即将投入实战。
据预测，从2006年到2025年间，美国的机载、车载、舰载、地基、天基五大类平台的高能激光武器将陆续进入实战部署阶段，主要用于毁伤导弹、飞机、卫星等空中目标。
高能激光武器以光速传输电磁能，导弹、飞机、卫星等超音速运动目标与光速相比近似于静止目标，因此在毁伤目标时无需计算提前量，瞬间即中。
高能激光武器主要依靠红外探测器捕捉、跟踪目标，作战过程不受电磁波干扰，防御方难以利用电磁干扰手段降低其命中目标的概率。
高能激光武器发射时无后坐力，转移火力快，可在360°范围内调整火力，击中一个目标后只需调整一下角度即可攻击另一个目标，从而能在短时间内大批毁伤空中目标。
不难看出，高能激光武器投入实战后，将导致毁伤空中目标方式的革命性变革，人们将不得不面对这一严酷的现实。
搞清高能激光武器对空中目标的毁伤机理，对于防御激光武器是非常重要的。
高能激光武器的破坏效应主要有热烧蚀破坏效应、激波破坏效应和辐射破坏效应。
本文将对这三大破坏效应的毁伤机理进行初步分析，并探讨相应的防御途径或措施。
热烧蚀破坏效应激光照射到目标上后，目标材料物质的电子由于吸收光能产生碰撞而转化为热能，使材料的温度由表及里迅速升高，当达到一定温度时材料被熔融甚至气化，由此形成的蒸气以极高的速度向外膨胀喷溅，同时冲刷带走熔融材料液滴或固态颗粒，从而在材料上造成凹坑甚至穿孔，这种效应称为热烧蚀破坏效应。
热烧蚀破坏效应是激光武器最重要的毁伤手段。
1，热烧蚀破坏效应的特性实验表明，热烧蚀破坏效应与激光光源参数、外界环境参数和材料物质参数密切相关。
激光光源参数包括激光波长、功率密度、激光作用时间、激光束的时空结构(脉冲或连续波)等；外界环境可以是真空环境、各种大气环境和人工设计的具有易反射或易吸收功能的各种环境；材料物质的参数既包括材料的比热系数、热传导系数、热扩散系数、熔点等热物理性能参数，也包括材料的弹性模量、屈服强度、拉伸断裂强度等力学性能参数。
激光在军事上的应用
激光在军事上的应用摘要：激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。
根据作战用途的不同，激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。
武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成，目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。
激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点，但也存在易受天气和环境影响等弱点。
激光武器已有30多年的发展历史，其关键技术也已取得突破，美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。
目前低能激光武器已经投入使用，主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器，以及攻击人眼和一些增强型观测设备；高能激光武器主要采用化学激光器，按照现有的水平，今后5—10年内可望在地面和空中平台上部署使用，用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。
正文：在这学期学过《无处不在的激光》之后，我对激光有了更加深刻的了解，被它“无处不在”的特性所震撼，更增加了我学习与激光有光知识的动力与兴趣。
以下，我将通过我收集到的知识谈谈激光的有关特性及它在军事上的应用。
激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。
意思是“受激辐射的光放大”。
什么叫做“受激辐射”？它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。
这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。
这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。
激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。
激光原理及在军事上的应用(三讲学课件
谢谢大家一年来 的努力和合作！
第二章 选择调查课题
“选好了题目等于解决了问题的一半”。 “提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一
个问题也许仅是数学上的或实验上的技能而已。而提出新 的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，都需要 有创造的想象力，而且标志着科学的真正进步。 ”
——爱因斯坦
美国化学激光器功率已达到2.2兆瓦; 美国与以色列联合研制了“鹦武螺”战术高ห้องสมุดไป่ตู้激
光反导武器:(仅1996年投资1100万美元) 初步方案:激光系统安装在“布雷德利”战车或
5吨卡车上,4--5辆组成一战斗单元, 以对付火箭的威胁.
潜在应用:
A)用作防空武器;(能使导弹在19.3Km处失灵 4.8Km处被摧毁.
19
一、研究问题及其来源 二、选题的标准 三、研究问题的明确化 四、文献查阅与选题
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一、研究问题及其来源
研究问题
➢ 是指一项社会研究所要回答的具体问题，它是 一个可以通过研究来进行回答的问题。
研究问题与研究主题
➢ 研究主题：是指社会研究所涉及的某一类现象 或问题领域。
➢ 研究主题比研究问题相对宽泛、更具一般性。
用途： 电传感器且无声响、效益高。
前苏联更超前于美国,曾先后进行过十八次反 卫星实验,1975年曾照瞎了美国位于印度洋上 空一预警、通信卫星，美提出强烈抗议，苏联 说没有这回事，美只好吃了一哑吧亏。
90年代举世瞩目的“星球大战计划”中的定向能 武器就是一种高能激光武器，现转称为“美国 国家导弹防御计划”，仍在大力研究。
如美国产：
激光致弦器（DAZER 9Kg重） 光学及光电对抗系统（魟鱼Stingray、
跑路者Rodrumer） 前沿激光武器（FALW） 前西德产： 高能激光防空坦克
激光原理及在军事上的应用(一)
B）电子碰撞 ） 如氩离子激光器 C）化学反应 ）
-
- 电子 Ne
如氟化氘激光器等。 如氟化氘激光器等。
D）共振转移 ） 如He--Ne激光器 。 He Ne He
-
-
要有能级合适的工作物质 产生激光的原子系统称为“工作物质” 产生激光的原子系统称为“工作物质” 所谓能级合适是指存在“亚稳态能级” 能级合适是指存在 所谓能级合适是指存在“亚稳态能级”，即存在激 发态寿命τ 秒左右的能级（ 发态寿命τ=10-3秒左右的能级（一般原子系统的 激发态寿命只有10 激发态寿命只有 -8秒） E2 能 量 激 发 亚稳态能级 E3 E1
怎样才能实现粒子数反转呢？ 怎样才能实现粒子数反转呢？ 粒子数反转状态 1）提供足够的能量； ）提供足够的能量； E2 E1 2）原子在激发态多“呆 ）原子在激发态多“ 一会； 一会； 3）减小损失，不断放 ）减小损失， 大。
实现原子系统粒子数反转并产生受激辐射光放大 的条件： 的条件： 有足够的能量输入系统--激励源 有足够的能量输入系统 激励源 激励--从外界吸收能量，使原子系统的原子不断从 激励 从外界吸收能量， 从外界吸收能量 低能态跃迁到高能态能级以实现粒子数反转 的过程（又称“激发” 抽运” 泵浦” 的过程（又称“激发”、“抽运” “泵浦”）。
2、亮度高、能量集中 、亮度高、 光源亮度--单位面积 单位面积、 光源亮度 单位面积、单位时间在垂直于光源 表面的单位立体角内发射的能量。 表面的单位立体角内发射的能量。 立体角定义： 立体角定义： ∆S 光源 ∆Ω E
Ω
r
S
E 太阳 I= 3 −2 −1 I = 2×10 Wcm sr ∆t∆S∆Ω
一、激光的特点 1、方向性好 激光的发散角小。∆r 激光的发散角小。 、方向性好---激光的发散角小
激光在军事中的应用
激光在军事中的应用激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。
它的亮度是太阳亮度的100亿倍。
它的原理早在 1916 年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现，但直到 1960 年激光才被首次成功制造。
激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的，它一问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生，而且导致整个一门新兴产业的出现。
激光经过40多年的发展，从机理到原理，实验手段到制造工艺都已逐步成熟。
由于激光具有高亮度，强方向性，好的单色性，因此激光在军事领域得到广泛的应用。
其主要应用有以下几个方面：一、激光测距距离的测量，是军队最感兴趣的一个项目，因为枪炮射击、侦查等都需要精确地距离数据。
激光一出现，各种军用激光测距仪也相继发展起来。
事实也证明，激光测距与坦克、大炮相结合构成的火控系统，首发命中率大大提高，已成为军队必备的武器装备，被誉为常规武器的威力倍增器。
1.激光测距的优点（1）激光测距精度高。
（2）测距仪体积小重量轻。
（3）分辨率高，抗干扰能力强。
2.激光测距的分类（1）脉冲测距法。
测距精度大多为米的量级，是在军事及工程测量中精度要求不高的场合使用。
（2）相位测距法。
通过测量连续激光的调制波在待测距离上往返传播所发生的相位变化，间接测量时间，打到距离测量的目的。
这种方法测量精度高，通常在毫米量级，因而在大地、工程和体育测量中得到了广泛应用。
（3）干涉测距法。
也是一种相位测距，但不是通过测量激光调制信号的相位来测定距离，而是通过测量激光光比本身的干涉条纹变化来测定距离，所以距离分辨率可达到半个激光波长，通常达到微米量级。
二、激光雷达激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。
由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。
发射系统是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成；接收系统采用望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。
激光技术的军事应用
激光技术的军事应用发布时间：2022-09-14T10:58:34.843Z 来源：《中国科技信息》2022年第9期5月作者：孟海鸿1、杨凯2 [导读] 激光技术在工业、军事、通信孟海鸿1、杨凯2陆军装甲兵学院士官学校，吉林长春，130031摘要：激光技术在工业、军事、通信、医学和科学研究等诸多领域都得到了广泛的应用。
本文初步介绍在激光技术军事领域的应用如激光测距、激光制导、激光目标指示、激光通信、激光武器等。
关键词：激光激光测距激光制导1.激光测距技术激光测距仪器在战场和多种装备上广泛应用，对军队的作战和训练产生了革命性的影响。
针对常规弹药的发射，目标距离准确测定是影响武器首发命中率的重要因素。
在激光测距机出现以前，坦克炮、地炮、高炮和舰炮通常用光学测距机测距。
其测距精度随距离而变化，测程越远，精度越差，并且仪器的体积受基线长短的限制，操作也较复杂。
而激光测距的突出优点是测距精度高，并且与测程的远近无关。
此外，仪器体积小，测距迅速，距离数据可以数字显示，实时输出目标距离信息，操作简单，训练容易，特别适用于数字信息处理。
激光测距具有波束窄，角分辨力高，抗干扰能力强，以及天线尺寸小和重量轻等优点。
因此，激光测距机一出现很快就代替了光学测距机，成为战场测距的主要仪器，并且已成为数字式火控系统目前较为理想的一种距离传感器，激光测距机目前主要装在火炮、坦克、飞机、军舰上，配合火控系统测定目标距离，提高系统的自动化程度和射击精度，它能够大大缩短射击准备时间、提高首发命中率。
根据路程与时间、速度的关系可以计算距离。
激光测距仪就是根据这个基本原理进行测距的。
光在空气中的传播速度每秒300000km，只要知道了它传播的时间，就可以把传播的距离计算出来。
激光测距仪，是通过计算从激光器发出激光和激光测距仪器接收从目标反射回来的激光，两者间隔时间，来进行计算距离的，在脉冲激光测距机中，时间是通过计数器计算从激光光脉冲发射出去开始，到从目标返回到接收机期间，进入计数器的时标脉冲个数来测量的，因时标脉冲的周期是不变的常数，因此，只需要计算脉冲个数就可以完成计时工作。
激光在军事上的应用
原理
• 脉冲激光测距是利用激光脉冲持续时间极短,能量在时间上相对集中, 瞬时功率很大(一般可达兆瓦)的特点,在有合作目标的情况下,脉冲激 光测距可以达到极远的测程;在进行几公里的近程测距时,如果精度要 求不高,即使不使用合作目标,只是利用被测目标对脉冲激光的漫反射 索取的反射信号,也可以进行测距。一个典型的脉冲飞行时间激光测 距系统通常有以下五个部分组成:激光发射单元,一个或两个接受通道, 时刻鉴别单元,时间间隔测量单元和处理控制单元。激光发射单元在 t0 时刻发射一激光脉冲,其中一小部分功率直接进入接收通道1,经时 刻鉴别单元产生起始(START)信号,开始时间间隔测量;其余功率从发 射天线向目标发射出去,经距离R 到达目标后被反射;接受通道2 的光 电探测器接受到返回脉冲,经放大后到达时刻鉴别单元,产生一终止 (STOP)信号,终止时间间隔测量;时间间隔测量单元把所测得的结果t 输出到处理控制单元,最后得到距离R=ct/2。
• 激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确 打击、不受电磁干扰等优点，但也存在易受天气和 环境影响等弱点。激光武器主要指高功率强激光武 器，它是一种利用激光束摧毁飞机、导弹、卫星等 目标或使之失效的定向能武器。按搭载的载体不同， 激光武器可分为:舰载式、车载式、机载式、地基 式、星载式(天基)激光武器系统。 • 激光武器的缺点是不能全天候作战，受限于大雾、 大雪、大雨，而且激光发射系统属精密光学系统， 在战场上的生存能力有待考验。
制导武器
•激光制导导弹 依靠激光进行制导的导弹，命中精度高，射程远。代表型号 海尔法激光反坦克导弹。（地狱火）
制导武器
•激光制导炸弹 依靠激光进行制导的炸弹，代表型号美国宝石路炸弹
未来激光制导武器发展方向
• 一是发展激光主动成像制导寻的器。主动寻的是各类制导 武器追求的目标，对激光制导导弹来说也不例外。 • 二是采用复合制导，不断提高导引头的抗干扰能力。在恶 劣的天气条件和严重的战场烟尘环境中，特别是要对付那 些“激光隐身”的目标，采用单一的激光制导体制往往难 以奏效。采用复合制导，并视气候条件或作战环境的不同 而采用不同的制导体制或更换不同制导体制的导引头，可 以大大提高对目标的探测能力和导引头的抗干扰能力。 • 三是向标准化、通用化、系列化、多功能方向发展，以便 实现导引头在不同型号导弹上的通用，以及导引头与不同 型号的激光目标指示器的相互匹配。
高能激光器及其在军事上的应用
高能激光器及其在军事上的应用首先我要先对高能激光器进行一下简单的说明：所发出的激光能量比现有的高能量激光高上千倍甚至上百万倍。
这种具有巨大能量的激光足以在瞬间摧毁任何空中目标,另外也完全有可能使核聚变点火实现质的突破,当然在工农业生产、材料加工与合成、物理化学基础研究等广泛领域更具有巨大的应用。
下面我们看一下目前的高能激光器在军事上都有哪些应用（选自激光之家）高能激光束--未来战场的武器高能激光束的最大特点就是能随时以光一样的速度径直冲向目标，不管这个目标是近在咫尺还是在几千公里开外。
工作原理：高能激光束比太阳亮200亿倍，足以摧毁任何坚固的目标。
以每秒30万千米的光速在空中传播，可以打击数千公里以外的敌方目标。
能在短时间点燃目标的表面、摧毁移动物体、打击敌方兵器以及引爆炸药。
美国空军“空中激光”武器由波音747飞机改装而成，它独特的“大鼻子”可以发射出高能激光束来拦截和摧毁空中的弹道导弹。
2006年秋天，美国国家侦察办公室就承认，美国的一颗间谍卫星所装备的相机被中国高能激光致盲，但引起国会注意的还是中国从地面摧毁其气象卫星的试验。
缺陷：万事俱备，只欠能源。
要让高能激光束产生上述效果，强大的能源供应是前提。
高能激光束不仅需要能源，还需要巨大的空间。
高能激光器可是一个“大块头”。
而且，在空中飞行时，随时可能发生的颠簸将干扰高能激光束的准头。
激光武器在国外的进展情况激光武器如何打卫星这张图是我国将美国间谍卫星致盲发生在2006 可见我国的激光还是在世界上处于领先水平的。
上周，美国海军从太平洋北部海域发射了一枚导弹，成功击中一颗失去控制的间谍卫星。
这是美国导弹防御系统的部分系统首次投入使用，但打击目标不是其原先设想的远程导弹目标而是一颗失效的卫星。
有关专家称，这种击落卫星的做法是美国对其反弹道导弹系统和反卫星能力的一次测试。
尺有所短，寸有所长，道魔相争，各有高下。
随着太空武器特别是卫星的发展，反卫星武器也层出不穷。
激光技术在武器中的应用[1]
![激光技术在武器中的应用[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/7fdfb91a59eef8c75fbfb3c6.png)
·51·
情报交流
求。
3 激光技术在其它方面的应用 3． 1 激光测距
激光早期的应用之一就是激 光测距。激光的距离分辨率远高 于微波，主要是因为频率是微波 的成千上万倍，通过激光的精确 测距，使得到的目标三维图像准 确清晰，从而为提高目标的识别 能力奠定了基础。
通过对激光光波幅度包络载 波实施线性频率调制，使用微波 混频的方法对混频之后的中频信 号映像，从离散傅立叶变换中得 到目标到传感器的距离参数，再 进一步产生距离图像。依靠陀螺 稳定装置、半导体激光器等组构 为激光主动成像制导系统，提高 制导 成 像 的 速 率，形 成 即 时 图 像，满足精确制导之所需。
4 结束语 战争信息化技术正在飞跃发
展，要提高信息的侦探能力，激 光与电子技术应密切配合，取长 补短，发展可调谐激光，扩展激 光 波 长 范 围 ，增 强 激 光 对 抗 能
力。大力发展大功率激光发射装 置，提高软杀伤能力，发展激光 定向红外干扰对舰船的安全防卫 也是相当重要的。激光有源干扰 是光电对抗的主体，向低廉小型 化发展。激光箔条干扰材料可用 于地空光电干扰系统，是干扰激 光制导武器的有效方式。激光干 扰与反干扰是信息对抗中仍需研 究的重大课题。