战术激光武器反无人机发展现状和关键技术分析

无人机技术的发展和肇事事件的日益增多,对国防和社会安全构成了巨大的威胁,其防控已成为世界性难题。由于常规武器的局限性,难以对其实施有效防御。战术激光武器技术日趋成熟,在反无人机方面具有巨大的优势。文中梳理了战术激光武器反无人机的进展和现状,并对包括高能高功率激光器和光束合成技术的高能激光源、跟瞄发射、高效毁伤三个方面的关键技术进行了分析总结,指出了优缺点,明确了发展方向,为激光防御低慢小目标的发展提供借鉴。     

激光复合损伤机理与效应研究

达到或者超过100 kW的激光输出是激光武器用于反导反卫等战略防御的终极发展目标。基于激光武器发展目标与最新动向,提出了多模式激光复合损伤新思路,即采用不同波长、连续与脉冲、频率变化的激光,同时或交替作用在同一靶材上,获得更好的损伤效果。构建了脉冲/连续激光复合损伤物理模型,并用有限元法进行了仿真模拟,使用2 kW连续激光器与10 J长脉冲激光器开展了损伤对比实验。模拟和实验结果表明,脉冲激光烧蚀金属靶材效果优于连续激光;在两种激光复合或交替作用下出现非线性雪崩烧蚀效应,复合烧蚀效果明显优于脉冲激光,烧蚀质量是脉冲激光的13倍。这一效应,为战术激光武器向合束多模式同轴输出新体制发展提供了基础。     

电激励红外多波段化学激光器的光腔参量选择

腔镜曲率半径和腔长的选配对于激光器的输出特性有重要的影响。以HF为例，在某电激励红外多波段化学激光器平台上，选取了耦合输出率为15％的四组不同曲率半径腔镜的组合，在其他工作参量相同的前提下，获得了一组与模体积最大化原则预测结果恰好相反的功率输出数据。结合烧蚀的光斑模式，利用Rigrod发展的一种基于ABCD传输矩阵的等效简化处理方法对实验结果进行了分析，推测原因可能在于增益区气流通道长矩形截面在高度方向上所形成的衍射损耗。结论表明对于此类器件，在光腔参量的选择中应该考虑到这种衍射损耗。     

国外空间激光的发展现状

随着激光技术的不断发展和进步,星载激光系统成为空间信息获取的重要手段,在地形测绘、高分辨率观测、空间遥感、环境监测等领域具有重要的应用前景。回顾了NASA已经发射的空间应用激光系统在火星、水星、地球和月球地形测量上的应用,分析了激光器载荷的性能指标,阐述了正在发展的空间激光应用计划,指出当前的技术难以满足未来的空间激光任务需要,新的任务要求需要新的激光器技术,激光技术未来将会成为空间行星探测的关键技术。最后总结了空间应用固体激光器面临的关键问题及发展趋势。     

两路脉冲固体激光器的相干合成

提出了采用迈克尔逊干涉复合腔技术进行两路固体激光器相干合成的实验方案.该方案利用双光束干涉时的相干相长和相干相消特性,结合谐振腔自身的增益损耗原理来实现两激光器的被动式相干合成.理论分析了该技术的锁相机理,并在实验中实现了两路脉冲固体激光器的相位锁定,获得了单脉冲能量300 mJ的相干合成激光输出,合束效率约为80％....     

复合激光损伤CMOS图像传感器实验研究

激光是对抗光电侦察的有效方式。为了提高损伤效能,探索了复合激光损伤光电探测器的新思路。分别开展了波长1064 nm和532 nm、脉宽10 ns的激光及其双波长复合激光,以及波长1064 nm、脉宽0.4 ms和10 ns激光及其双脉宽复合激光对CMOS图像传感器的损伤效能实验。结果表明,双波长复合激光对CMOS造成严重损伤时的基频光能量是单独1064 nm激光的77.8%,是单独532 nm激光的62.5%;双脉宽复合激光损伤时,脉宽0.4 ms激光的能量密度降低为单独作用时的1.7%,脉宽10 ns激光的能量密度降低为单独作用时的76.4%。这一发现为多制式复合激光高效光电对抗提供了新的思路和参考。