中红外激光在激光对抗中的应用（三）

      强激光武器主要用于直接烧蚀、击穿攻击目标，从而达到摧毁攻击对象的目的。强激光对红外导引头光电传感器的损伤机理主要有：热模型损伤机制、缺陷模型损伤机制、电子雪崩模型损伤机制、自聚焦模型损伤机制、多光子电离模型损伤机制和强光饱和模型失效机制等。无论是利用强光使激光导引头饱和失效，还是利用激光加热对激光导引头造成物理损伤，大功率的中红外激光光源都是必不可少的。高功率的致盲光束与高精度的闭环跟踪瞄准系统相结合，可以对红外制导导弹造成极大的破坏。

      1970-1980年，强激光武器得到了空前的发展，其中主要是基于氟化氘（DF）的激光器和化学氧碘激光器（COIL）。美国的空军作战部队最早装备了千瓦量级输出功率的激光武器，其输出功率可达200kW，随后又被美国空军提升至兆瓦量级。1971年，美国海军部队创立了高能强激光武器系统开发机构，并于70年代中期成功搭建了舰载美国海军化学激光器（NACL），高功率的化学激光加上高精度的光束定向器就组成了高能强激光武器系统，如图1所示。1978年，美国海军在实战训练中用NACL系统成功拦截并击落了一枚高速飞行中的陶氏反坦克导弹，这一激光武器打击实验在当时震惊全球。

图1 美国舰载激光武器（NACL）

      除美国海军研制的NACL系统之外，当时的美国空军激光实验室也在研制高能强激光武器，他们将气动CO2激光器组装在多功能陆军作战车上，成功地击落了一枚飞行中的响尾蛇导弹。七十年代末期，美国新泽西州柯克兰空军基地的飞利浦实验室进行了兆瓦级化学能氧碘激光武器的研制工作，开发了著名的机载激光武器系统（ABL），其结构图如图2（a）所示，它是由波音747大型客机搭载高能COIL系统改装而成的。八十年代中期，美国出台了反弹道导弹军事战略计划（SDI），其主要研制武器即为高能激光武器和动能武器。1996年，美国和以色列宣布共同研制战术高能激光系统（THEL），并于6月份首次进行了激光打靶实验，图2（b）为地基战术高能激光系统的实物图。2004年间，美国陆军在新墨西哥州的白沙导弹靶场进行了多次高能激光武器打靶实验，成功摧毁了两枚单发的迫击炮弹和一次迫击炮齐射的攻击。

       图2  (a)机载激光武器系统（ABL）                                 (b)战术高能激光系统(THEL)

      步入21世纪以来，随着激光技术地不断革新，激光器的输出功率越来越高，工作波长越来越广，在国防事业中所占的比重也越来越大。但到目前为止，高能激光武器的发展仍备受诸多因素的影响，例如在高功率情况下的光束质量劣化、亮度下降、效率降低等问题。因此，具备良好热管理方式的光纤激光和固体激光已经逐渐在高能激光光电对抗领域占据优势。美国是最早在高能激光武器系统中使用光纤激光器系统的国家，如激光区域防御系统、“宙斯-悍马” 激光弹药摧毁系统和“激光复仇者”发射系统等，这些系统均搭载美国IPG公司自主研发的高功率光纤激光器，可以产生高达千瓦量级的激光束进行远程对空打击，表明高功率光纤激光器在高能激光武器具有巨大的应用前景。同时，光纤激光器具有热管理容易、体积小、光束质量极佳、稳定性好的优势，并且可以通过非相干合束技术成倍地提高光纤激光器的输出功率，有望成为未来高能激光武器的主流。

图 3（a）“激光复仇者”武器系统                     （b）美国雷神公司制造“百夫长”激光炮

       图3（a）为美国研发的“激光复仇者”武器系统，由于光纤激光器系统占用体积极小，它可以完全集成在装甲车内，而且可以与榴弹炮和高射火炮联合使用，具备了相当的实战能力。据美国官方表示，至2012年底，“激光复仇者”系统已经在美国亚拉巴马州享茨维尔的红石试验场摧毁了50种不同类型的导弹装置。