国防领域中日受关注的激光技术

高 峰

国防领域中日受关注的激光技术

高 峰

激光技术这一高新技术，经过半个世纪的发展，从机理原理、实验手段到制造工艺都已逐步成熟，且先进的激光器不断研制成功，并凭借其亮度高、方向性强、单色性好、相干性好的显著特点，在工业、农业、医疗、娱乐等领域的应用已经大显神威，有目共睹，现在我们再来领略一下其在军事领域的非凡表现。

由于激光器的特殊构造，激光在发光原理上与普通光有本质的不同，因此呈现出不同的特点。

由于激光的发射能力强和能量的高度集中，所以亮度很高，它比普通光源高亿万倍，比太阳表面的亮度高几百亿倍。亮度是衡量一个光源质量的重要指标，若将中等强度的激光束经过汇聚，可在焦点处产生几千到几万度的高温。

激光发射后发散角非常小，激光射到38万公里的月球上，其光斑直径还不到2公里。

光的颜色由光的不同波长决定，不同的颜色，是不同波长光作用于人的视觉的不同而反映出来的。激光的波长基本一致，谱线宽度很窄，颜色很纯，单色性很好。由于这个特性，激光在通信技术中应用很广。

相干性是所有波的共性，但由于各种光波的品质不同，导致它们的相干性也有高低之分。普通光是自发辐射光，不会产生干涉现象。激光不同于普通光源，它是受激辐射光，具有极强的相干性，所以称为相干光。

激光技术用于现代军事，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，其应用领域涉及雷达、测距、定向能武器、导弹、航空航天、电子对抗等方面，受到各大军事强国的重视，未来有望成为军事技术最活跃的一个领域。

激光侦察是实施激光对抗的先决条件，激光侦察包括激光被动侦察和激光主动侦察两种形式。激光被动侦察是利用激光告警接收机截获、侦察来袭的激光威胁信号，具有波长识别、编码识别和方位识别功能，可截获激光目标指示器和激光测距机发出的激光信号，为实施激光干扰提供决策依据。激光主动侦察是利用激光源向来袭光电威胁目标发射激光探测信号，通过接收目标反射的回波信号，对来袭威胁目标种类进行分析和识别，并探测威胁目标的一些技术参数，激光主动侦察一般与激光战术致盲武器配合使用。海湾战争中，美国曾利用这一技术，发现了伊拉克严密伪装在树林里的坦克和导弹发射架。

激光对抗是侵略与反侵略的交战双方所采取的一种专门对抗方式，目的是保护自己，干扰对方，也就是说，尽量不让对方接收到和自己有关的激光信号，并想方设法干扰其能接收到的激光信号或回波信号，甚至设法去破坏对方的激光制导系统。同样分为主动式和被动式两大类，被动式激光对抗主要采取以防为主的原则，事先对一些目标进行伪装防护，做到防患于未然，如激光隐身、烟幕干扰。主动式激光对抗是利用一定的设备，采取一定的方式，以主动还击、干扰、破坏敌方军事装置，使其不能发挥作用，如激光“致僵”武器、激光欺骗干扰、激光噪声干扰、激光致盲干扰、激光摧毁式干扰，是现代复杂电磁环境中进行光电对抗的非常有优势的一种对抗方式。

激光因其亮度高、单色性好和方向性强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，但激光测距与普通测距相比，具有远、准、快、抗干扰、无盲区等优点，它表征了测距技术的又一次重大进展，正是因为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为384，400千米。

激光在军事上最成熟的应用是各类激光测距仪，激光测距在常规兵器中已广泛应用，有取代普通光学测距的趋势。第一代红宝石激光测距，隐蔽性差(发红光)，对人眼有损伤，且效率低，已淘汰。第二代YAG激光测距已广泛使用，但对人眼也有一定损伤。目前正在研发第三代CO2气体或固体激光测距，对人眼无伤害，将逐步取代第二代激光测距。发达国家已将激光测距技术用在潜艇的潜望镜中，与红外热像仪和电视摄像机等组合使用。

激光的发明使通讯进入一个新天地，像雷达领域一样，通信领域也能从微波范围转向激光技术，把激光作为信息载体，实现通讯，包括激光大气传输通信、卫星激光通信、光纤通信和水下激光通信等多种方式，在不同的领域，各有千秋，如对海军来说，水下激光通信尤为重要。

激光通讯与无线电通讯相比，具有信息容量大、传送线路多、保密性强、可传送距离较远、设备轻便、费用经济等优点，在军事通讯中应用十分广泛。另外，在空间通讯领域，选取不被大气吸收的波长的激光可以克服无线电通讯的一些局限。

激光陀螺利用光的多普勒效应来精确测量飞行器、舰船的转速，从而实现导航，是激光雷达、激光测距仪的重要部件，与普通机械陀螺相比，激光陀螺精度提高了上百倍，而且体积更小，激光陀螺广泛应用于导航、定位及航空航天中。

激光最吸引人的军事应用当属于激光武器，该武器是一种定向能武器，是利用高亮度强激光束携带的巨大能量摧毁或杀伤敌方飞机、导弹、卫星和人员等目标的高技术新概念武器。强激光武器有着其他武器无可比拟的优点，具有速度快、精度高、拦截距离远、火力转移迅速、不受外界电磁波干扰、持续战斗力强等优点，是真正意义上的“杀手锏”，科幻电影中的激光武器反映了激光武器的远大前程。激光武器主要包括激光致盲武器、高能激光武器、战术激光武器和战略激光武器等多种类型。

美、俄、英、德、法、以色列等国在激光武器研制方面均已取得长足发展。其中尤以美国的发展最为突出和全面，目前已经具备激光武器的全面发展与部署能力，并可望于近期至未来15年中陆续部署使用天基、机载和地基等各类激光武器。同时，在现代战争中，卫星的作用越来越大，为了争夺制空权，在积极发展卫星技术的同时，各国都利用激光技术在发展反卫星武器，即利用激光武器摧毁敌方各种侦察卫星、预警卫星或使其失效。

激光武器的杀伤破坏效应主要有三种：烧蚀效应、激波效应、辐射效应。具有速度快、命中精度高、威力大、不易受电磁干扰、费效比高等优点。

激光武器一般分为高能激光武器和低能激光武器两类。

高能激光武器又称强激光武器，它是一种大型的激光装置，能在很短的时间内发出高能激光束。击中目标时，极大的光能量被目标吸收，转变为热能,产生可达几百万度的高温和可达几百万个大气压的高压，使目标被烧蚀、击穿，甚至引起爆炸。高能激光武器可用于摧毁敌导弹、卫星、飞机等大型目标。

低能激光武器是指发射功率较小的激光轻武器，也叫战术激光武器，如激光枪、激光致盲武器等，主要用于射击单个敌人，使之失明、死亡或衣服着火而丧失战斗力，也可使各种光学瞄准观察器材失灵。目前美国试验的激光武器主要针对无人机、小型舰艇等。

激光技术是20世纪60年代初发展起来的一门高新技术，受到各大军事强国的重视，正成为军事技术最活跃的一个领域。（中国科学院）