【正文】 光報 ” 、石河子大學(xué)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 “ 光傳 ” 、 “ 光視 ” 等嶄新的通信方式。所謂直接光中繼，就是中繼器中的信號不再經(jīng)過 “ 光 電 ” ， “ 電 光 ” 交換過程，而是對光信號直接進(jìn)行放大。光導(dǎo)纖維通信之所 以向長波段發(fā)展，是因?yàn)殚L波段激光在光導(dǎo)纖維中傳輸損耗較小的緣故。例如，美海軍 “ 能抗毀的自適應(yīng)光纖嵌入網(wǎng) ” 已實(shí)現(xiàn)實(shí)用化，并安裝于 CG47“ Aegis” 導(dǎo)彈巡洋艦、 DDG51 級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦、 “ 喬治 可見，激光大氣通信已成為現(xiàn)代保密通信的得力工具。二不怕核輻射。有線電通信雖然比無線電通信保密性好一些，但也不是萬無一失，平時打固定電話，不是常聽到耳機(jī)中傳出一些不相干的聲音嗎 ？ 這就是話路串音現(xiàn)象，這種現(xiàn)象給竊聽提供了條件，只要將微型竊聽器接到電話線上，既可竊聽對方的軍事秘密，又可實(shí)施欺騙干擾，制造假軍情。 （ 4）用于反彈導(dǎo) 彈再入跟蹤測量與識別 利用激光雷達(dá)的動態(tài)跟蹤速度快、能穿透 “ 等離子體鞘套 ” ，并能掃描目標(biāo)成像等特點(diǎn)，美國研制了激光雷達(dá)系統(tǒng)，與其它 “ 再入?yún)^(qū) ” 的紅外。 （ 1）用于測距系統(tǒng) 激光雷達(dá)在軍事上應(yīng)用很廣，它能提供不同速度目標(biāo)的特征信息，從而區(qū)分大到車輛，小到人員的各種目標(biāo)類型、尺寸；能對目標(biāo)成像，分辨率很高；能給機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)提供目標(biāo)距離，并選擇對目標(biāo)的瞄準(zhǔn)點(diǎn)；能為激光 制導(dǎo)武器進(jìn)行指導(dǎo)照射，成為高速導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)，由于這種激光雷達(dá)作用距離只需數(shù)公里，因而其體積很小，既可裝在小型導(dǎo)彈內(nèi)，也可裝在諸如 A10 型對地攻擊機(jī)的機(jī)翼前沿內(nèi)，用于船艦近程武器防御系統(tǒng)中激光測距機(jī)，作用距離可達(dá) 20km左右測距精度 177。它采用單色光，而且發(fā)射波束極窄、隱蔽性好、抗干擾性好。 （ 3）速度分辨力高、測速范圍寬。激光 雷達(dá)采用 脈沖 或連續(xù)波 2 種工作方式，探測方法按照探測的原理不同可以分為米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里淵散射、熒光、多普勒等激光雷達(dá)。現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，由于戰(zhàn)場環(huán)境千變?nèi)f化，激光制導(dǎo)炸彈極易受戰(zhàn)場煙霧、云層和沙塵等因素影響，為提高武器系統(tǒng)的可靠性，減少失效概率，發(fā)展復(fù)合制導(dǎo)勢在必行。此外，激光自動目標(biāo)識別也有待進(jìn)一步突破，采用成像尋的器，能提高探測和判別多目標(biāo)的能力，通過識別目標(biāo)的要害部位，進(jìn)行精確打擊，實(shí)現(xiàn)智能尋的制導(dǎo)。激光制導(dǎo)炸彈，顧名思義，就是與常規(guī)自由落體炸彈相比，這種炸彈利用激光的直線傳播特性進(jìn)行制導(dǎo)，以增強(qiáng)炸彈落點(diǎn)的精確度。被目標(biāo)反射的激光由光學(xué)系統(tǒng)會聚其上，形成一個圓形光斑。多年來，半主動尋的制導(dǎo)武器已在多次戰(zhàn)爭中大量使用，其命中率常在 90%以上，比常規(guī)武器高很多。有的激光制導(dǎo)系統(tǒng)還用激光傳輸控制導(dǎo)彈的指令。 ③ 激光通信技術(shù) ： 激光通信容量大、保密性好、抗電磁干擾能力強(qiáng)。目前低能激石河子大學(xué)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 光武器已經(jīng)投入使用，主要用于干擾和致盲較近距離的光電傳感器，以及攻擊人眼和一些增強(qiáng)型觀測設(shè)備；高能激光武器主要采用化學(xué)激光器，按照現(xiàn)有的水平，今后 5—10 年內(nèi)可望在地面和空中平臺上部署使用，用于戰(zhàn)術(shù)防空、戰(zhàn)區(qū)反導(dǎo)和反衛(wèi)星作戰(zhàn)等。 激光的高相干性：相干性主要描述光波各個部分的相位關(guān)系。有一些激光器可石河子大學(xué)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 以同時產(chǎn)生不同頻率的激光，但是這些激光是互相隔離的，使用時也是分開的。由于它部署在宇宙空間，居高臨下，視野廣闊，更是如虎添翼。 目前，反戰(zhàn)略導(dǎo)彈激光武器的研制中，或是化學(xué)激光器、 準(zhǔn)分子激光 器、 自由電子激光 器和調(diào)射線激光器。還有 7 種稍大、重量與常用機(jī)槍相仿的小巧激光槍，能擊穿銅盔，在1500 米的距離上燒傷皮肉、致瞎眼睛等。目前，激光器的種類繁多，名稱各異，有的體積整整占據(jù)一幢大樓、功率為上萬億瓦、用于引發(fā)核聚變的激光器，也有比人的指甲還小。因此，可以得到形成激光所要求的雙程放大倍數(shù) ? ? 12e x p21 ??? LaGrrK 內(nèi) (23) 也可把 (23)式改寫為增益系數(shù)的形式 ? ?21ln21 rrLaG ?? 內(nèi) (24) 令 ? ? 總內(nèi) arrLa ?? 21ln21 (25) 稱為總損耗系數(shù)，則 (24)式可寫為 Ga?總 (26) 這就是形成激光所要求的增益系數(shù)的條件 。所以要求增益系數(shù)要大于一個下限值，此下限值即為激光器的閾值，它由各種損耗的大小所決定。平行平面腔的光軸則可以是與平面鏡垂直的任一直線。 石河子大學(xué)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 第 2章 激光器基本工作原理 錯誤 !未找到引用源。因此，使用激光武器進(jìn)行射擊，無需考慮提前量的問題。 1978 年 3 月，海軍在加州的卡皮斯特拉諾用集成在一起的 NACL/NPT 系統(tǒng)成功地攔截并擊毀了以高亞音速低空橫向飛行的 “ 陶式 ” 反 坦克 導(dǎo)彈 [3]。 激光技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用的研究現(xiàn)狀 軍事激光技術(shù)屬于尖端技術(shù) ,各國都在大力發(fā)展。 如何實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)光的放大， 1923 年臺爾曼、 1940 年前蘇聯(lián)的法布里康德、 1946 年瑞士的布洛赫、 1951 年珀塞爾和龐德等人在這方面作出了貢石河子大學(xué)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 獻(xiàn)。 因此，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，科學(xué)技術(shù)水平的高低，將直接影響到戰(zhàn)爭的勝負(fù)。 關(guān) 鍵 詞： 激光 ， 激光制導(dǎo) ， 激光雷達(dá) ， 激光原理 ， 激光武器 錯誤 !未找到引用源。高技術(shù)局部戰(zhàn)爭以其鮮明的特征，標(biāo)志著戰(zhàn)爭這個古老而又年輕的社會現(xiàn)象發(fā)展到了一個嶄新的階段。 引言 隨著高技術(shù)武器裝備的問世并運(yùn)用于局部戰(zhàn)爭，高技術(shù)局部戰(zhàn)爭便應(yīng)運(yùn)而生，并經(jīng)歷著由低級向高級的發(fā)展過程。而激光技術(shù)正是其中一項(xiàng)。 1960 年美國梅曼用紅寶石作為工作物質(zhì)制成世界第一臺激光器 [2]，從此，為人類開創(chuàng)了一項(xiàng)新的技術(shù) 激光技術(shù)。 美國海軍 于 1971 年成立了海軍高能激光（ HEL）計劃管理辦公室（ PMS405），意 欲作為海軍管理硬殺傷高能激光武器系統(tǒng)研制和采購的機(jī)構(gòu)。比如，激光技術(shù)可以為精確打擊提供方向坐標(biāo)，也可以形成大量的軟殺傷，或者使敵方致盲等行為，在軍隊(duì)中發(fā)揮著重要的作用。激光武器既可直接在地 面使用，也可在戰(zhàn)車、軍艦。 共軸球面諧振腔的穩(wěn)定性條件 光學(xué)諧振腔都是由相隔一定距離的兩塊反射鏡組成的。如果規(guī)定凹面鏡的曲率半徑為正，凸面鏡的曲率半徑為負(fù)，可以證明共軸球石河子大學(xué)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 面腔的穩(wěn)定性條件是 1110 21 ????????? ?????????? ?? RLRL （ 21） 上式左邊成立的條件等價于 ???????? ?11 RL 和 ???????? ?21 RL 同時為正或同時為負(fù)，這就要求兩鏡面的曲率半徑為正時必須同時大于腔長或同時小于腔長。設(shè)增益介質(zhì)長為 L，用圖 (215)中的橫坐標(biāo)表示，腔內(nèi)光強(qiáng)用縱軸表示。增益系數(shù)的下限值稱為增益系數(shù)的閾值，表示為 0M1sGGaII???閾總 (27) 對非均勻增寬型介質(zhì)，增益系數(shù)的閾值則為 0DD 12M1sGGaII?????????閾總 (28) 由增益系數(shù)的閾值也可以導(dǎo)出粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)分布值的閾值 n?閾 ? ? 總閾閾 afhcBnG ??? ???21 ? ???? fhB can 21 ??? 總閾 把3 32121 3 3 3 388Ac cB hh? ? ? ? ? ? ???代入上式有 2228 ()an cf?? ? ???? 總閾 (29) 式中： ? 為 E2 能級的壽命， ? 為折射率， ()?f 為譜線的線型函數(shù)。同時，按其發(fā)射位置可分為天基、陸基、艦載、車載和機(jī)載 等類型，按其用途還可分為戰(zhàn)術(shù)型和戰(zhàn)略型兩類。 1982 年英阿馬島戰(zhàn)爭中，英國在航空母艦和各類護(hù)衛(wèi)艦上就安裝有激光致盲武器，曾使阿根廷的多架飛機(jī)失控、墜毀或誤入英軍的射擊火網(wǎng)。作戰(zhàn)時，強(qiáng)激光束首先射到處于空間高軌道上的中斷反射鏡。 LASER 是英文的 “ 受激放射光放大 ” 的首字母縮寫。再次，激光是高度集中的，也就是說它要走很長的一段距離才會出現(xiàn)分散或者收斂的現(xiàn)象。 經(jīng)過 30 多年的發(fā)展，激光現(xiàn)在幾乎是無處不在，它已經(jīng)被用在生活、科研的方方面面：激光針灸 、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光測距儀、激光陀螺儀、激光鉛直儀、激光手術(shù)刀、激光炸彈、激光雷達(dá)、激光槍、激光炮 ?? 激光技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用 激光武器是一種利用定向發(fā)射的激光束直接毀傷目標(biāo)或使之失效的定向能武器。 80 年代以來，激光制導(dǎo)導(dǎo)彈和激光制導(dǎo)炮彈的生產(chǎn)和裝備數(shù)量也日漸增多。 ④ 激光模擬訓(xùn)練技術(shù) ： 用激光模擬器材進(jìn)行軍事訓(xùn)練和作戰(zhàn)演習(xí)，不消耗彈藥，訓(xùn)練安全，效果逼真。按激 光光源所在位置，激光尋的制導(dǎo)分為被動尋的、主動尋的和半主動尋的三種方式 [7]。 （ 3） 激光半主動尋的式制導(dǎo)導(dǎo)彈 激光半主動尋的式制導(dǎo)導(dǎo)彈包括激光半主動尋的器和導(dǎo)彈主艙兩部分。導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部是裝有某種彈藥的大型錐體，它是執(zhí)行打擊任務(wù)的核心部件。例如，從成本來看，雖然一枚激光制導(dǎo)炸彈是普通航彈的 3—4 倍，但是從效費(fèi)比來看，反倒比常規(guī)航 彈要高。因此，增大激光制導(dǎo)作用距離十分必要。它由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)、轉(zhuǎn)臺和 信息處理系統(tǒng) 等組成，激光器將電 脈沖 變成光脈沖發(fā)射出去，光接收機(jī)再把從目標(biāo)反射回來的光脈沖還原成電脈沖，送到顯示器。 （ 1）具有極高的角分辨能力。其速度分辨力已達(dá)到毫米每秒級，測速范圍已做到 。它已實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星與深海潛艇的通訊，如與 300m 水下潛水艇的通訊。經(jīng)過改進(jìn)，其測距精度可達(dá) 10cm 角精度可達(dá) 。 （ 5）用于偵測化學(xué)和生物戰(zhàn)劑 激光雷達(dá)在偵測生化戰(zhàn)劑方面也將起重要作用，這已成為軍事應(yīng)用的重點(diǎn)研究項(xiàng)目。激光通信依據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，主要分為光纖通信 、大氣通信、空間通信和水下通信四類，其中最常見、發(fā)展最成熟的是大氣激光通信和光導(dǎo)纖維通信。難怪人們稱大氣通信是炸不斷的 “ 線路 ” ，能 “ 氣死 ” 核武器。此外，光導(dǎo)纖維通信還不會受大氣中的云、霧、雨、雪等自然條件所左右，因此通信質(zhì)量良好，傳遞圖像清晰，傳輸數(shù)據(jù)誤碼率極低 [l3]。在長距離（ 1 公里至上百公里）通信方面，光纜還可用于雷達(dá)群傳送情報和數(shù)據(jù)傳輸，特別是低損耗、大容量海底光纜系統(tǒng)，為陸、海、空軍立體軍事戰(zhàn)略自動化通信網(wǎng)開辟了廣闊的前景。 向集成光路方向發(fā)展。隨著長波段光電器件的出現(xiàn)，特別是長波段、低損耗、無色散光導(dǎo)纖維的研制成功，使直接實(shí)現(xiàn)光中繼變?yōu)榭赡堋獾能娛陆缛耸空J(rèn)為，這種新型的部隊(duì)模擬訓(xùn)練器材，是部隊(duì)訓(xùn)練器材和訓(xùn)練樣式的一次革命，是和平時期部隊(duì)訓(xùn)練的有效手段之一。 正因?yàn)槿绱?，國外一些發(fā)達(dá)國家，如美國、加拿大、俄羅斯、英國、德國、瑞士等都在進(jìn)行激光射擊模擬訓(xùn)練器材的研制，并已開發(fā)出多種系列產(chǎn)品。如果機(jī)動系統(tǒng)受到破壞，則坦克可以繼續(xù)作戰(zhàn)，只是不能運(yùn)動。 MILES 是激光類射擊模擬器中應(yīng)用非常成功的產(chǎn)品。 國內(nèi)對激光射擊訓(xùn)練模擬器的研究開展得比較晚。 軍事高科技的發(fā)展使國家安全在更大范圍內(nèi)展開了對抗。一念至此，竟有些恍惚，所謂白駒過隙、百代過客云云，想來便是這般惆悵了。我很自豪有這樣一位老師，他值得我感激和