軍用雷射技術與系統

《軍用雷射技術與系統》是2018年國防工業出版社出版的圖書，作者是（英）·H蒂特頓。

書籍信息

書名 軍用雷射技術與系統

書號 978-7-118-11753-0

作者 (英)大衛·H蒂特頓

出版時間 2018年11月

譯者 程勇等

版次 1版1次

開本 16

裝幀 平裝

出版基金

頁數 608

字數 675

中圖分類 E9

叢書名

定價 188.00

內容簡介

本書正是基於雷射技術的快速發展及在軍事上廣泛套用這一大背景，專注於雷射系統的設計、開發與驗證工作，從雷射技術及其原理、軍用雷射系統和雷射系統安全使用、教育與培訓三大方面構建起全書的框架，涉及軍用雷射器、光束定向器技術、雷射光束傳輸、雷射系統的輻射測量、雷射定向能武器系統、雷射光電對抗、雷射定向紅外對抗（雷射干擾器）、雷射測距機、基於雷射的瞄準技術、雷射指示、制導和引信、雷射遙感、自由空間光通信網路、導航感測器、其他新興軍事套用等18章內容。

目錄

第一篇雷射器及其原理

第1章軍用雷射技術與系統

1.1引言

1.2雷射器的發展

1.3雷射系統的發展

1.4本書的目標

1.5本書架構

1.5.1第一篇：雷射器及其原理

1.5.2第二篇：軍用雷射系統

1.5.3第三篇：安全使用、教育和培訓

參考文獻

精選書目

第2章雷射作用、組件及術語定義

2.1引言

2.2雷射器分類

2.3雷射作用和受激輻射

2.3.1增益介質、泵浦和粒子數反轉

2.3.2雷射躍遷

2.3.3雷射模式

2.3.4近場和遠場光束分布

2.4諧振腔與放大器

2.5光束產生及其控制

2.5.1Q開關

2.5.2腔倒空

2.5.3鎖模

2.5.4增益開關

2.5.5其他技術

2.6其他雷射器組件

2.6.1反射鏡

2.6.2膜層

2.6.3視窗

2.7波長的直接生成和間接生成

2.7.1光學參量過程

2.7.2光參量振盪器

2.7.3相位匹配

2.7.4準相位匹配

2.7.5諧波生成

2.7.6拉曼轉換

2.7.7和頻與差頻混頻

2.7.8超連續譜生成

2.8性能指標術語及參數

2.8.1光束質量和發散角

2.8.2功率

2.8.3輻射強度

2.8.4效率

2.8.5全亮度輸出延時

2.8.6脈衝長度

2.8.7脈衝重複頻率

2.8.8占空比和占空因子

2.8.9量子虧損

2.8.10相干與散斑

2.8.11光束穩定性

2.8.12線寬

2.8.13可調諧性和多樣性

2.8.14偏振

2.9總結

精選書目

第3章軍用雷射器

3.1引言

3.2軍用雷射系統注意事項

3.3雷射系統的詳細規範和要求說明

3.4固體雷射器

3.4.1固體雷射器的未來挑戰

3.4.2棒狀雷射器

3.4.3板條雷射器

3.4.4Slod雷射器

3.4.5塑膠雷射器

3.4.6陶瓷雷射器

3.5光纖雷射器

3.6碟片雷射器

3.7電子振動雷射器

3.8液相雷射器

3.9氣體雷射器

3.9.1二氧化碳雷射器

3.9.2化學雷射器

3.9.3化學氧碘雷射器

3.9.4爆炸泵浦碘

3.9.5鹼雷射器

3.10半導體雷射器

3.10.1光泵浦半導體雷射器

3.10.2量子級聯雷射器

3.10.3帶間級聯雷射器

3.10.4W結構

3.10.5應變工程雷射器

3.10.6光泵浦半導體碟片雷射器

3.11自由電子雷射器

3.12低溫雷射器

3.13火炮雷射器

3.14超連續譜雷射器

3.14.1使用光子晶體光纖和平板波導的超連續譜生成

3.14.2紫外光絲生成

3.15波導雷射器

3.16雷射器性能總結

3.17總結

精選書目

第4章光束定向器技術

4.1引言

4.2光束定向器的設計考慮

4.3定向能系統的通用光束定向器/指向系統

4.3.1萬向轉台

4.3.2萬向轉台功能

4.3.3盲區(阻塞)

4.3.4光學陣列設計

4.4威脅告警系統

4.5目標跟蹤子系統

4.5.1目標跟蹤算法

4.5.2瞄準點細化技術

4.6指向元件

4.7目標視線穩定性

4.8系統處理器

4.8.1內置測試和軸線校準功能

4.9其他功能

4.9.1光束控制

4.9.2戰損評估

4.10視頻處理器

4.11供電系統

4.12保護罩

4.13雷射集成需求

4.14基於雷射感測系統的通用光束定向系統

4.15先進光束轉向技術

4.16小結

精選書目

第5章雷射光束傳輸

5.1引言

5.2地球大氣層

5.3光束衰減機理

5.3.1吸收

5.3.2散射

5.3.3消光

5.4大氣透過率

5.4.1天氣

5.4.2濕度

5.4.3霾、霧、雲、雨

5.4.4對光束傳輸的影響總結

5.5傳輸預測模型

5.5.1Lowtran模型

5.5.2Modtran模型

5.5.3Fascode(雷射)模型

5.6湍流

5.6.1湍流緩解(平均孔徑)

5.6.2湍流緩解(自適應光學)

5.6.3湍流緩解(幸運成像)

5.6.4風的影響

5.6.5湍流和風的影響總結

5.7熱暈效應

5.8電離

5.9非線性傳輸(光絲)

5.10光束在飛機尾流及卷流中的傳輸

5.10.1傳播特性

5.10.2對裝機性能的影響

5.11氣動光學效應

5.11.1雷射-定向紅外對抗發射器周邊的氣動光學效應

5.12總結

精選書目

第6章雷射系統的輻射測量、測試與評估

6.1引言

6.2輻射測量

6.2.1光度量

6.2.2坎德拉和發光強度

6.2.3輻射通量及光通量

6.2.4輻射強度和發光強度

6.2.5輻照度和光照度

6.2.6輻射率和亮度

6.2.7輻射出射度與發光出射度

6.2.8曝輻量和曝光量

6.2.9輻射能量和光能量

6.2.10總輻射通量和總光通量

6.2.11輻射溫度和色溫

6.3系統測試和評估設計要點

6.3.1開發測試與評估(DT&E)

6.3.2作戰測試與評估(OT&E)

6.3.3技術成熟度

6.4測試與評估方法

6.4.1簡介

6.4.2測試和評估策略

6.4.3測試設計

6.4.4測試計畫

6.4.5飛行試驗

6.4.6文檔化與合規性

6.4.7數學建模與仿真

6.4.8測試規模

6.4.9技術引入

6.4.10測試設備

6.4.11實驗室測試

6.4.12靶場試驗和外場試驗

6.4.13平台試驗

6.4.14部佇列裝

6.5總結

精選書目

第二篇軍用雷射系統

第7章雷射定向能武器系統

7.1引言

7.2發展歷程

7.3軍事用途

7.4潛在套用

7.5新型雷射技術系統的優勢

7.6雷射光束與目標相互作用效果

7.7帶內損傷機理

7.8帶外損傷機理

7.9目標打擊技術及效果

7.9.1帶內打擊

7.9.2帶外打擊

7.10新型帶內武器系統中雷射的基本特點

7.11帶外武器系統中雷射的基本特點

7.12雷射武器系統對雷射器的總體要求

7.13目標作戰

7.14雷射武器子系統的定義與作用

7.15光束控制

7.16帶內新武器系統的潛在雷射技術

7.16.1可見光頻帶

7.16.2中紅外頻段

7.16.3遠紅外頻段

7.17套用於帶外武器系統中的潛在雷射技術

7.18戰術級大功率雷射武器的質量和體積評估

7.19戰術級雷射武器系統的思考

7.20雷射定向技術

7.21雷射集成需求

7.22系統處理器

7.23戰損指示與評估

7.24作戰理念

7.25未來需求

7.25.1帶外系統

7.25.2帶內系統

7.26謠言

7.27總結

精選書目

第8章雷射光電對抗系統

8.1引言

8.2軍事用途

8.3系統運作

8.4打擊機理

8.5基於雷射的致眩系統的優缺點

8.6系統配置選項

8.7子系統及其功能

8.8目標提示

8.9光電對抗（致眩）系統雷射器的特點

8.10雷射器要求的總結

8.10.1雷射器選擇：可見光波段

8.10.2雷射器選擇：近紅外和短波紅外波段

8.10.3雷射器選擇：中波紅外波段

8.10.4雷射器選擇：遠紅外波段

8.11光束定向器

8.12雷射器集成要求

8.13系統處理器

8.14目標跟蹤與穩定性

8.15未來需求

8.16總結

精選書目

第9章雷射紅外定向對抗（雷射干擾器）

9.1引言

9.2軍事用途

9.3歷史發展

9.3.1干擾機的運用和發展

9.3.2雷射器技術

9.3.3干擾機理

9.3.4信噪比

9.3.5工作原理

9.3.6紅外定向對抗系統的主要子系統

9.3.7威脅告警子系統

9.3.8光束定向器

9.3.9定向紅外對抗處理器

9.3.10紅外雷射器要求

9.3.11候選的雷射器技術

9.3.12雷射器集成

9.4開、閉環紅外對抗系統

9.4.1開環系統

9.4.2閉環紅外對抗措施（CLIRCM）

9.5未來需求

9.6總結

精選書目

第10章雷射測距機

10.1引言

10.2歷史發展

10.3軍事用途

10.4系統運行

10.5雷射器性能要求

10.6子系統及其功能

10.7單光子測距和偵察

10.7.1簡介

10.7.2系統運行

10.7.3子系統及其功能

10.7.4雷射器需求

10.8未來需求

10.9總結

精選書目

第11章基於雷射的瞄準技術

11.1引言

11.2雷射瞄準：突發照明/主動成像

11.2.1簡介

11.2.2歷史發展

11.2.3軍事用途

11.2.4系統運作

11.2.5雷射器性能要求

11.2.6子系統及其功能

11.2.7未來需求

11.2.8總結

11.3主動光譜成像

11.3.1簡介

11.3.2軍事用途

11.3.3系統配置

11.3.4雷射器性能要求

11.3.5子系統及其功能

11.3.6未來需求

11.3.7總結

精選書目

第12章雷射指示、制導和引信

12.1引言

12.2雷射指示

12.2.1簡介

12.2.2歷史發展

12.2.3軍事用途

12.2.4系統運作

12.2.5雷射器性能要求

12.2.6子系統及其功能

12.2.7未來需求

12.2.8小結

12.3雷射駕束制導

12.3.1簡介

12.3.2歷史發展

12.3.3軍事用途

12.3.4工作模式

12.3.5武器系統：發射後處理系統

12.3.6制導光束的產生

12.3.7雷射器特性

12.3.8未來需求

12.4雷射引信

12.4.1簡介

12.4.2工作模式

12.4.3主要子系統

12.4.4雷射器特性

12.4.5未來需求

12.4.6總結

精選書目

第13章雷射遙感

13.1引言

13.2雷射雷達系統介紹

13.3歷史發展

13.4軍事用途

13.5雷射雷達系統的基本運作

13.6雷射雷達子系統組件

13.7簡單（閃光）雷射雷達系統

13.8雷射雷達系統的維度

13.9目標自動識別

13.10雷射雷達導引

13.11水深測量和地形測繪

13.12避障

13.13振動計

13.14聲光探雷

13.15有害物質遠程探測

13.15.1利用紅外吸收光譜探測

13.15.2遙感系統運作

13.15.3採用拉曼光譜探測

13.15.4超連續技術

13.15.5其他探測技術

13.16遙測技術的進展

13.16.1聲光光譜法

13.16.2雷射誘導擊穿光譜法

13.16.3遠距離太赫茲光譜法

13.16.4太赫茲誘導螢光

13.17非合作識別或敵友識別

13.18未來系統的需求

13.19總結

精選書目

第14章自由空間光通信網路

14.1引言

14.2光通信基本原理

14.2.1基本原理

14.2.2軍事用途

14.2.3系統運作

14.3自由空間雷射通信

14.3.1點對點通信運作小結

14.4短距離光通信系統

14.4.1簡介

14.4.2短距離紫外非視線通信

14.4.3系統性能和局限

14.4.4雷射器要求

14.5定向反射雷射通信

14.5.1簡介

14.5.2軍事用途

14.5.3系統運作

14.5.4雷射器要求

14.6量子密碼學

14.6.1簡介

14.6.2軍事用途

14.6.3系統運作

14.6.4雷射器需求

14.6.5未來需求

14.7總結

14.7.1光通信系統的未來需求

精選書目

第15章導航感測器

15.1引言

15.2發展歷史

15.3軍事用途

15.4基本原理

15.5環形雷射陀螺儀

15.5.1環形雷射陀螺儀說明

15.5.2閉鎖現象

15.5.3閉鎖緩和現象

15.5.4誤差源

15.5.5雷射器需求

15.5.6環形雷射器性能

15.6光纖陀螺儀

15.6.1工作原理

15.6.2光纖陀螺儀說明

15.6.3開環運行

15.6.4閉環運行

15.6.5雷射器需求概述

15.6.6性能概述

15.7集成光纖陀螺儀

15.7.1誤差源

15.8其他光學感測器

15.8.1雷射器需求

15.9套用

15.9.1炮兵定位

15.10總結

15.10.1未來需求

精選書目

第16章其他新興軍事套用

16.1雷射誘餌

16.1.1簡介

16.1.2系統運作

16.1.3雷射器參數

16.2直瞄武器模擬

16.2.1簡介

16.2.2雷射器要求

16.2.3多束組合雷射交戰系統

16.2.4系統運作

16.3搜救

16.3.1簡介

16.3.2雷射器要求

16.4輔助照明

16.4.1簡介

16.4.2雷射器要求

16.5輕武器雷射瞄準

16.6能量傳送

16.6.1簡介

16.6.2軍事用途

16.6.3主要組件

16.6.4工作原理

16.6.5雷射器要求

16.6.6小結

16.7雷射推進

16.8光學大氣數據系統

16.8.1雷射器要求

16.9導引子彈

16.9.1軍事用途

16.9.2雷射器需求

16.10水雷探測

16.10.1軍事用途

16.10.2雷射器要求

16.11雷射水診器

16.11.1軍事用途

16.11.2工作原理

16.11.3雷射器要求

16.11.4小結

16.12新型套用總結

第三篇安全使用、教育和培訓

第17章雷射器的安全使用與規定

17.1引言

17.2雷射安全的有效性

17.2.1雷射安全標準

17.2.2其他的國際安全標準

17.3雷射器的危險級別分類

17.4最大容許輻照量

17.4.1危險距離

17.4.2危險區域

17.4.3NOHD和EOHD的計算

17.4.4雷射危險區域追跡

17.4.5自動化控制

17.5雷射安全員

17.6客/主國家交流

17.7對人員的潛在危險

17.7.1眼睛解剖學和危害

17.8對皮膚的危害

17.9雷射器存在的其他潛在危害（非光束危害）

17.10高功率雷射的潛在危害總結

17.11雷射事故的常見原因

17.12雷射安全培訓

17.13雷射安全實踐

17.13.1雷射研究和開發實驗室的安全設計考慮

17.14實驗室測試

17.14.1自動化控制

17.15安全操作指導/流程

17.16外場測試和試驗計畫

17.17試驗計畫

17.18靶場雷射安全管理員

17.19靶場安全管理員

17.20飛行試驗

17.20.1關於地基雷射系統測試的飛行試驗

17.20.2機載雷射試驗

17.21一些附加的安全考慮

17.22小結

17.23立法

17.23.1協定IV

17.24總結

精選書目

第18章教育與培訓

18.1引言

18.2原則和概念

18.3培訓

18.4合成環境

18.5教育作用

18.6培訓設計

18.7裝備訓練

18.8模擬訓練

18.9雷射安全培訓

18.10培訓設備

18.11總結

精選書目

附錄A紅外威脅導引頭技術的發展

A.1引言

A.2普通光學導引頭

A.3目標跟蹤技術

A.4導引頭技術發展的影響

A.5成像導引頭技術

A.6總結

附錄B干擾機的發展

B.1引言

B.2干擾機技術的發展

B.3非相干紅外干擾源

B.3.1黑體

B.3.2弧光燈技術

B.4相干紅外干擾源

B.5總結

附錄C飛彈告警系統技術

C.1引言

C.2紫外飛彈告警系統

C.3紅外飛彈告警系統

C.4雙色飛彈告警系統

C.5總結

附錄D經驗法則和準則

D.1雷射定向能套用

D.2雷射器、光學和測試

D.3散射與傳播

D.4系統

D.5指向與跟蹤

D.5.1分析

D.5.2人眼

D.5.3探測器

D.5.4雜記

精選書目

縮略詞

辭彙表