激光武器简介

杰斐逊实验室自由电子激光器: 利用自由电子的受激辐射，把相对论电子 束的能量转换成相干辐射的激光器件。 波长可调，效率高，光电效率达10%，无 热管理问题，长时间可靠运转。
激光武器
4 第四部
分
激光武器的发展前景
5.激光武器的发展前景
高能液体激 光器
红宝石激光 器
2.文献综述
空天中继镜系统 （ARMS）
最新进展
（1） 2006 年9激光器在地面实验中发射了 “ 第一光”，完成地面试验。 （2）08年首次从飞机中发射了激光。
未来挑战
•（1）重量和体积较大； •（2）功率受限，只能近距离攻击。
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4.激光武器的发展前景
空天中继镜系统
技术原理
通过置于高空中的中继镜 系统反射攻击地面目标
激光武器
1 第一部
分
激光武器的技术原理
1.激光武器的技术原理
作用机理
激光武器的技术原理
穿孔
高功率密度的激光束使靶材表面急剧熔化，进而汽化蒸发，汽 化物质向外喷射，反冲力形成冲击波，在靶材上穿一个孔。
层裂
靶材表面吸收激光能量后，原子被电离，形成等离体“云”。 应力波的反射造成靶材被拉断，形成“层裂”破坏。 等离子体“云”还能辐射紫外线或X光，破坏目标结构和电子元 件。
准分子激光武器 调射线激光武器
激光武器
2.激光武器的分类与技术特点
激光武器的特点
能量 集中
易受天气 干扰
激光武器的 特点
降低作战 成本
不受电磁 干扰
攻击 速度快
能量 集中
激光武器
3 第三部
分
激光武器的研究历史与技术应用
3.激光武器的研究历史与技术应用
中美两国的发展历史
美国
• 96年开始研发机载激光武器， 用于攻击卫星和地面物体；
美国海军研究实验室光纤激光器非相干 组束的原理示意图： 提高激光的靶面功率，功率较单根光纤 激光器高。，避免了相干组束的复杂性， 使整个系统紧凑、耐用、低维护、长寿。
激光武器
3.激光武器的研究历史与技术应用
固体激光器和自由电子激光器
固体激光器： 用固体激光材料作为工作物质的激光器。 大面积半导体激光器阵列技术的不断发 展，极大促进了大功率固体板条激光器 面抽运技术的应用
激光武器的技术原理与 发展概况
May 16, 2014
军事通信
激光武器、光动力推进、信号传递
激光焊接、激光切割、 激光打孔、快速成型
激光的应用 领域
激光生命科学研究、 激光诊断、激光治疗
工业加工
医疗美容
激光武器
目录
1 激光武器的技术原理 2 激光武器的分类与特点 3 激光武器的研究历史及技术应用 4 激光武器的发展前景
激光武器的分类
战术激光武器
战略激光武器
软杀伤激光武器 破坏的光电传感器、光电系统、甚至人眼 等为目标的激光武器
硬杀伤激光武器 直接毁伤导弹、飞机等目标的激光武器
自由电子激光器 输出功率大、光束质量好、转换效率高、 可调范围宽； 体积庞大，只适用于陆基激光武器。
化学激光武器 利用化学反应释放的能量来实现工作粒子 数布居反转（简称粒子数反转）的激光器
助推导弹。 •（3）09年进行了弹道导弹拦截试验。
未来挑战
• （1）激光器超重； • （2）束控和大气补偿技术的困难；
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4.激光武器的发展前景
先进战术激光(ATL)武器
任务性能
（1）将密封型COIL 装在武装直升机和地面战 车. （2）防御巡航导弹和精确打击地面目标.
• 改革开放时期,邓小平指出： 激光我们要加点力，花多点 力量。
激光武器
3.激光武器的研究历史与技术应用
左图描绘了激光武器如何保护一个海边机场的场景。 诺斯罗普格鲁曼公司当时为自己的激光防御系统取 名为Skyguard（天空卫士），Skyguard系统的覆盖 半径为5千米，对肩射式导弹的防御半径可以扩大到 20千米 。
• 97年进行了激光反卫星试验； • 04年首次获得10KW的红外激
光，06年取得14.2千瓦； • 目前研发的自由电子激光器，
功率可达100KW
中国
• “红宝石激光器”诞生的昆 明光学厂，培养了大量的军 用光学骨干。
• 60年代毛泽东指示搞激光炮。 钱学森具体部署：导弹反导 弹；超级大炮散靶；强激光。
激光武器
1.激光武器的技术原理
组成和工作原理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
红外告警设备 激光告警设备
雷达引导接口
配套设备
电视捕获跟踪设备 红外线成像跟踪设备 激光跟踪/测距设备
指挥控制分系统
电站配电设备
外部信息接口
伺服跟 踪瞄准 分系统
光束控 制发射 分系统
高能激光器 高能激光器
激光武器
2 第二部
分
激光武器的分类与特点
2.激光武器的分类与技术特点
机载激光和 先进战术激
光
5电.电结激激论光光与器管器
理启示
激光武器
4.激光武器的发展前景
机载激光武器
任务性能
•（1）化学激光器，用以击落助推段弹道导弹。。 •（2）也具有反卫星的潜力，美国国家导弹防御
系统
最新进展
•（1）05年完成兆瓦级COIL 的地面试验； •（2）07机载激光成功进行了飞行试验，击落了
该设备是诺斯罗普格鲁曼公司根据美国海军研究 局的命令而设计、建造的。海军激光演示平台在 2011年早期的测试中成功烧焦了远处的一艘船。 并且美国海军正在为海面舰队研发一种激光武器， 以打击小型的无人侦察机和有威胁的小型舰艇。
激光武器
3.激光武器的研究历史与技术应用
激光枪和光纤激光器
激光枪不完全拆卸原理图： 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。
发展方向
双焦点；机械防斗； 设备小型化。
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高空平台
对准接收
上行 链路
激光光源
中继镜系统
校正净化 瞄准发射
下行 链路
目 标
中继镜（ARMS)技术示意图
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感谢大家 请对不足之处提宝贵意见！
May 16, 2014