鐳射武器簡介
雷射武器具有攻擊速度快、轉向靈活、可實現精確打擊、不受電磁干擾等優點,但也存在易受天氣和環境影響等弱點。雷射武器已有30多年的發展歷史,其關鍵技術也已取得突破,美國、俄羅斯、法國、以色列等國都成功進行了各種雷射打靶試驗。低能雷射武器已經投入使用,主要用於干擾和致盲較近距離的光電感測器,以及攻擊人眼和一些增強型觀測設備;高能雷射武器主要採用化學雷射器,按照現有的水平,今後5—10年內可望在地面和空中平台上部署使用,用於戰術防空、戰區反導和反衛星作戰等。
雷射武器的分類
不同功率密度,不同輸出波形,不同波長的雷射,在與不同目標材料相互作用時,會產生不同的殺傷破壞效應。用雷射作為“死光”武器,不能像在雷射加工中那樣藉助於透鏡聚焦,而必須大大提高雷射器的輸出功率,作戰時可根據不同的需要選擇適當的雷射器。雷射器的種類繁多,名稱各異,有體積整整占據一幢大樓、功率為上萬億瓦、用於引發核聚變的雷射器,也有比人的指甲還小、輸出功率僅有幾毫瓦、用於光電通信的半導體雷射器。按工作介質區分,目前有固體雷射器、液體雷射器和分子型、離子型、準分子型的氣體雷射器等。同時,按其發射位置可分為天基、陸基、艦載、車載和機載等類型,按其用途還可分為戰術型和戰略型兩類。
1.戰術雷射武器
戰術雷射武器是利用雷射作為能量,是像常規武器那樣直接殺傷敵方人員、擊毀坦克、飛機等,打擊距離一般可達20公里。這種武器的主要代表有雷射槍和雷射炮,它們能夠發出很強的雷射束來打擊敵人。1978年3月,世界上的第一支雷射槍在美國誕生。雷射槍的樣式與普通步槍沒有太大區別,主要由四大部分組成:雷射器、激勵器、擊發器和槍托。國外已有一種紅寶石袖珍式雷射槍,外形和大小與美國的派克鋼筆相當。但它能在距人幾米之外燒毀衣服、燒穿皮肉,且無聲響,在不知不覺中致人死命,並可在一定的距離內,使火藥爆炸,使夜視儀、紅外或雷射測距儀等光電設備失效。還有7種稍大重量與機槍相仿的小巧雷射槍,能擊穿銅盔,在1500米的距離上燒傷皮肉、致瞎眼睛等。
戰術雷射武器的"挖眼術"不但能造成飛機失控、機毀人亡,或使炮手喪失戰鬥能力,而且由於參戰士兵不知對方雷射武器會在何時何地出現,常常受到沉重的心理壓力。因此,雷射武器又具有常規武器所不具備的威懾作用。1982年英阿馬島戰爭中,英國在航空母艦和各類護衛艦上就安裝有雷射致盲武器,曾使阿根廷的多架飛機失控、墜毀或誤入英軍的射擊火網。
2.戰略雷射武器
戰略雷射武器可攻擊數千公里之外的洲際飛彈;可攻擊太空中的偵察衛星和通信衛星等。例如,1975年11月,美國的兩顆監視飛彈發射井的偵察衛星在飛抵西伯利亞上空時,被前蘇聯的“反衛星”陸基雷射武器擊中,並變成“瞎子”。因此,高基高能雷射武器是奪取宇宙空間優勢的理想武器之一,也是軍事大國不惜耗費巨資進行激烈爭奪的根本原因。據外刊透露,自70年代以來,美俄兩國都分別以多種名義進行了數十次反衛星雷射武器的試驗。
反戰略飛彈雷射武器的研製種類有化學雷射器、準分子雷射器、自由電子雷射器和調射線雷射器。例如:自由電子雷射器具有輸出功率大、光束質量好、轉換效率高、可調範圍寬等優點。但是,自由電子雷射器體積龐大,只適宜安裝在地面上,供陸基雷射武器使用。作戰時,強雷射束首先射到處於空間高軌道上的中斷反射鏡。中斷反射鏡將雷射束反射到處於低軌道的作戰反射鏡,作戰反射鏡再使雷射束瞄準目標,實施攻擊。通過這樣的兩次反射,設定在地面的自由電子雷射武器,就可攻擊從世界上任何地方發射的戰略飛彈。
高基高能雷射武器是高能雷射武器與太空飛行器相結合的產物。當這種雷射器沿著空間軌道游弋時,一旦發現對方目標,即可投入戰鬥。由於它部署在宇宙空間,居高臨下,視野廣闊,更是如虎添翼。在實際戰鬥中,可用它對對方的空中目標實施閃電般的攻擊,以摧毀對方的
偵察衛星、
預警衛星、
通信衛星、
氣象衛星,甚至能將對方的洲際飛彈摧毀在助推的上升階段。
雷射玻璃 雷射玻璃是一種以玻璃為基質的固體雷射材料。它廣泛套用於各類型固體雷射光器中,並成為高功率和高能量雷射器的主要雷射材料。
雷射玻璃由基質玻璃和激活離子兩部分組成。雷射玻璃各種物理化學性質主要由基質玻璃決定,而它的光譜性質則主要由激活離子決定。但是基質玻璃與激活離子彼此間互相作用,所以激活離子對雷射玻璃的物理化學性質有一定的影響,而基質玻璃對它的光譜性質的影響有時還是相當重要的。
雷射歷史 1958年,美國科學家肖洛和湯斯發現了一種神奇的現象:當他們將內光燈泡所發射的光照在一種稀土晶體上時,晶體的分子會發出鮮艷的、始終會聚在一起的強光。根據這一現象,他們提出了"雷射原理",即物質在受到與其分子固有振盪頻率相同的能量激勵時,都會產生這種不發散的強光--雷射。他們為此發表了重要論文。
肖洛和湯斯的研究成果發表之後,各國科學家紛紛提出各種實驗方案,但都未獲成功。1960年5月15日,美國加利福尼亞州休斯實驗室的科學家梅曼宣布獲得了波長為0.6943微米的雷射,這是人類有史以來獲得的第一束雷射,梅曼因而也成為世界上第一個將雷射引入實用領域的科學家。
1960年7月7日,梅曼宣布世界上第一台雷射器由誕生,梅曼的方案是,利用一個高強閃光燈管,來刺激在紅寶石色水晶里的鉻原子,從而產生一條相當集中的纖細紅色光柱,當它射向某一點時,可使其達到比太陽表面還高的溫度。
前蘇聯科學家H.Γ.巴索夫於1960年發明了半導體雷射器。半導體雷射器的結構通常由P層、N層和形成雙異質結的有源層構成。其特點是:尺寸小,耦合效率高,回響速度快,波長和尺寸與光纖尺寸適配,可直接調製,相干性好。
中國雷射研究新進展對軍事科學意義重大 據中國科學院訊息,經過中國科學院物理所王樹鐸研究開發小組人員的努力,首次實現了對大面積準分子雷射能量的直接測量,其有效測量直徑達100mm,在熱釋電型雷射探測器的尺寸上為世界之最。經過與中國原子能科學研究院的有關專家合作以及在國家實驗室進行的試驗表明,此系統在不同能量區域(10-20J和100-200mJ)均達到了預期的技術指標。
據介紹,雷射聚變研究是一個很有發展前途的能源開發課題,雷射可控熱核聚變反應必將給人類生活帶來新的轉折。雷射聚變在軍事科學研究中也具有重要意義。在雷射聚變實驗,特別是在間接驅動聚變研究中,為了生產強的輻射驅動場,人們正在追求高的X光轉換效率,良好的輻射輸運環境,最佳的輻射驅動場。在這些研究過程中,對準分子雷射的能量進行直接監測和研究是非常重要的。
該項研究成果表明,該項目的研究開發除了有實力對已開發的產品市場不斷開拓外,對國家正在發展的套用需求項目也具備了承擔和開發能力。
“雷射革命”意義非凡 現代社會中,信息的作用越來越重要,誰掌握的信息越迅速、越準確、越豐富,誰也就更加掌握了主動權,也就有更多成功的機會。雷射的出現引發了一場信息革命,從VCD、DVD光碟到雷射照排,雷射的使用大大提高了效率,以及方便人們保存和提取信息,“雷射革命” 意義非凡。雷射的空間控制性和時間控制性很好,對加工對象的材質、形狀、尺寸和加工環境的自由度都很大,特別適用於自動化加工,雷射加工系統與計算機數控技術相結合可構成高效自動化加工設備,已成為企業實行適時生產的關鍵技術,為優質、高效和低成本的加工生產開闢了廣闊的前景。雷射技術已經融入我們的日常生活之中了,在未來的歲月中,雷射會帶給我們更多的奇蹟。
雷射是現代新光源,具有方向性好、亮度高、單色性好等特點而被廣泛套用,如雷射測距、雷射鑽孔和切割、地震監測、雷射手術、雷射唱頭等。雷射武器產生的獨特燒蝕效應、激波效應和輻射效應,已被廣泛運用於防空、反坦克、轟炸機等方面,並已顯示了它的神奇威力。我國的雷射產業有兩大龍頭,南有大族雷射,北有 G科達(600986),有趣的是,這兩隻雷射股的流通盤分別只有5468萬股和4953萬股,屬袖珍型,但G科達的股價卻不及大族雷射的零頭,後市有很強的爆發潛力。G科達主業是雷射電子產品,公司與外資合作,生產具有國際先進技術水平的雷射頭及相關電子產品,公司安裝運行24條生產線,生產三類機種多個型號的雷射頭產品,可年加工各種雷射頭4800萬件,成為我國最大的雷射頭生產基地,與行內的“大族雷射”雙雄鼎立。G科達控股子公司東營科英雷射電子有限公司,其經營範圍為生產銷售電子雷射頭、機芯及相關產品,主導產品數字解碼雷射頭廣泛用於電腦、影碟機、遊戲機等高科技電子產品,當前主要客戶有LG 電子、華碩電腦、建興電子等著名IT廠商,由於雷射頭及其系列產品凝聚著光學、電子、精密機械、微電腦、新材料、微細加工等高新技術之精華,是當今最先端科技的結晶,套用前景非常廣闊,公司的雷射產業今後可望高速增長。
另外G科達的母公司科達實業在G科達05年年報上承諾,“青島液化石油氣低溫常壓儲運工程項目” 建成後將注入到上市公司,使G科達控股華東最大的液化石油氣基地項目,創造了一個巨大的利潤增長點,因為液化石油氣是賣方市場,而且價格還有暴升的可能,公司發展前景堪稱一流。G科達與大族雷射同是我國雷射電子的兩大巨子,正在形成雷射和液化石油氣建設項目兩大拳頭產業,特別是液化石油氣項目注入後公司業績將會暴增,而現時流通盤不到5000萬股,股價在淨資產值附近,遠離8.6元的發行價,具有不錯的投資投機價值,主力在底部正大舉介入,後市有望絕塵而去,值得密切關注。雷射學是20世紀60年代發展起來的一門新興學科,是繼原子能、計算機和半導體技術之後的重大科技成果之一。