【正文】 積小 ， 重量輕 、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、造價(jià)低廉 。 第八章 激光制導(dǎo)與其它制導(dǎo)方式相比，具有如下特點(diǎn)： 1. 命中率高 。 目前已投入使用和正在研制的激光制導(dǎo)武器有激光制導(dǎo)炸彈 、 空地導(dǎo)彈 、 空地反坦克導(dǎo)彈 、 炮彈 、 火箭彈 、 防空導(dǎo)彈等 。 主要是利用它的方向性 、 單色性 、 相干性和高亮度的優(yōu)點(diǎn) ， 用它進(jìn)行激光制導(dǎo) 、 激光測(cè)距 、激光雷達(dá) 、 激光通訊 、 激光偵察和制成激光武器等 。因此 ， 激光器的研制水平標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家激光技術(shù)的發(fā)展水平 。 按激發(fā)方式分有：電激發(fā)激光器 ， 熱激發(fā)激光器 ， 光泵激光器和化學(xué)激光器等 。 按工作物質(zhì)劃分有：固體 、 氣體 、 半導(dǎo)體 、 化學(xué) 、 染料等激光器 。 如：光能 、 電能 、 熱能 、 化學(xué)能等 。 必須給工作物質(zhì)以足夠強(qiáng)的能量 ， 靠這個(gè)能源將基態(tài)的粒子激發(fā)到高能態(tài) ， 最后實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn) 。 這樣既保證了激光的連續(xù)輸出 ，又限制了輸出激光的方向和波長(zhǎng) 。 諧振腔是由兩個(gè)面對(duì)面的反射鏡構(gòu)成的腔 ， 其中一塊全反射鏡 ， 另一塊為部分反射鏡 ， 此兩鏡互相平行 ， 分別裝置于激光物質(zhì)的兩端 ， 且與激光物質(zhì)的軸線垂直 ， 它們之間的光學(xué)長(zhǎng)度等于受激輻射光的半波長(zhǎng)的整倍數(shù) 。 工作物質(zhì)受到激勵(lì)后 ， 將出現(xiàn)兩種粒子 ， 一種高能級(jí)粒子 ， 另一種低能級(jí)粒子 ， 當(dāng)高能級(jí)粒子多于低能級(jí)粒子時(shí) ， 就會(huì)有激光輸出 。 又稱為激光物質(zhì) ， 它與普通發(fā)光物質(zhì)的區(qū)別就在于具有亞穩(wěn)態(tài)能級(jí) 。 它由工作物質(zhì) ，諧振腔和激勵(lì)源三部分組成 。 激光即便從各點(diǎn)發(fā)出的光 ， 也如同從一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的光一樣 ， 具有相同的頻率 、 相位和振動(dòng)方向 。 激光問(wèn)世前 ， 最好的單色光是氪燈發(fā)出的光 ， 而激光比氪燈光的單色性高出幾十萬(wàn)倍 。 激光的亮度比太陽(yáng)表面的亮度高幾百億倍 ， 它是目前世界上最亮的光 。 它發(fā)射出去的光 ， 基本上是一條直的平行光束 。 第八章 (四 ) 激光與普通光的區(qū)別 激光與自發(fā)輻射光在本質(zhì)上完全一樣 ，都是通過(guò)物質(zhì)內(nèi)部的粒子把外界能量轉(zhuǎn)換來(lái)的 。 第八章 光放大是指輸入一個(gè)外來(lái)光子 ， 而輸出的是兩個(gè)完全相同的光子 ， 其中一個(gè)是外來(lái)光子 ， 另一個(gè)是被外來(lái)光子誘發(fā)出來(lái)的光子 。 第八章 (三 ) 什么是激光 激光是受激輻射的光放大 ， 是利用物質(zhì)受激輻射原理和光放大過(guò)程產(chǎn)生出來(lái)的一種特殊光 。 它的特點(diǎn)是：由于各個(gè)原子在自發(fā)輻射時(shí) ， 沒有統(tǒng)一的步調(diào) ， 輻射的時(shí)間有先有后 ， 波長(zhǎng)有長(zhǎng)有短 ，傳播的方向也不一致 ， 所以通常我們見到的光 ，都是許多雜亂無(wú)章的光子組成的散光 。 第八章 自發(fā)輻射光極為常見 ， 普通光源發(fā)光 ， 主要包含受激吸收與自發(fā)輻射兩個(gè)過(guò)程 。 這個(gè)過(guò)程是在沒有外界作用的情況下完全自發(fā)地進(jìn)行的 ， 稱為自發(fā)躍遷 。 且外界提供的能量越大 ， 電子的軌道就越高 。 第八章 通常情況下 ， 電子在原子最近的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 原子處于最低的能量狀態(tài) ， 即：穩(wěn)定狀態(tài) 。 因此 ， 眼睛能辨別顏色 ， 但當(dāng)眼睛同時(shí)受到各種色光的作用時(shí) ， 就會(huì)產(chǎn)生白光的印象 ， 所以白光是復(fù)合光 。紅外線與紫外線都是不可見光 ， 因?yàn)樗鼈儾荒芤鹑说囊曈X 。 光波的波長(zhǎng) 范 圍 為 ； 頻 率 范 圍 為3?105MHZ30GHZ 。 (一 ) 什么是光 第八章 光波通常包含可見光 、 紅外線和此外線 。 簡(jiǎn)單地說(shuō) ， 光既是粒子 ， 又是波 ， 具有波 、 粒雙重特征：光在傳播時(shí) ， 明顯地表現(xiàn)出波動(dòng)性；在與物質(zhì)相互作用時(shí) ，明顯地表現(xiàn)出粒子性 。 第八章 一、激光與激光武器 光是由一顆顆微粒組成的 ， 以 3?155km/s速度運(yùn)動(dòng)著的粒子流 ， 這些微粒就是光子 。 第四節(jié) 軍事激光技術(shù) 第八章 在軍事上 ， 激光已被應(yīng)用于制導(dǎo) 、 測(cè)距 、雷達(dá) 、 通訊 、 偵察 、 對(duì)抗等方面 ， 并已取得了許多重要成果 。 在短短的幾十年間 ， 世界激光技術(shù)的發(fā)展速度十分驚人 。第八章 第八章 第八章 激光是上世紀(jì) 60年代世界上出現(xiàn)的一項(xiàng)重大科研成果 。 它的出現(xiàn) ， 標(biāo)志著人類對(duì)光的掌握和利用進(jìn)入了新的階段 ， 世界上第一臺(tái)激光器是美國(guó)人梅曼于 1960年 7月研制出來(lái)的 ， 隨后 ， 我國(guó)也于 1961年 9月研制出了激光器 。 目前 ， 它已廣泛應(yīng)用于工業(yè) 、 農(nóng)業(yè) 、醫(yī)療和科研等許領(lǐng)域 。 同時(shí) ， 激光武器的研制與開發(fā)工作也在緊鑼密鼓地進(jìn)行 。同時(shí) ， 它又和無(wú)線電波 、 微波 、 X射線一樣 ，都是電磁波 。 光是大量光子集合的總和 。光的一切特征都是由波長(zhǎng)決定的 。 可見光的波長(zhǎng)范圍為 ， 紅 外 線 的 波 長(zhǎng) 范 圍 為 1000um， 紫外線的波長(zhǎng)范圍為 。 第八章 在可見范圍內(nèi) ， 還能感覺到光的不同顏色 ， 如紅 、 橙 、 黃 、 綠 、 青 、 藍(lán) 、 紫 ， 這些不同的顏色 ， 是因?yàn)樗鼈兊牟ㄩL(zhǎng)各不相同 ，不同波長(zhǎng)的光能引起不同的視覺 。 第八章 (二 ) 光是怎樣產(chǎn)生的 物質(zhì)發(fā)光是伴隨著物質(zhì)的原子 、 電子等微光粒子無(wú)休止的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 。當(dāng)外界向原子提供能量時(shí) ， 原子由于吸收外界能量而引起自身能量狀態(tài)發(fā)生變化 ， 能量提高了 ， 此時(shí)原子中的電子就會(huì)從能級(jí)低的軌道跳到某一能級(jí)高的軌道上運(yùn)動(dòng) 。 但被激發(fā)到高能級(jí)上的原子是不穩(wěn)定的 ， 它們?cè)诟吣芗?jí)上只停留極短的時(shí)間 (10?8~10 ?9S)， 然后立即向低能級(jí)躍遷 。 第八章 然而 ， 原子在自發(fā)躍遷過(guò)程中 ， 要把吸收的能量釋放出來(lái) ， 如果釋放能量的形式是向外輻射一個(gè)光子 ， 此釋放能量的過(guò)程稱為自發(fā)輻射 。 當(dāng)外界不斷地提供能量時(shí) ， 原子就會(huì)不斷地由受激吸取到自發(fā)輻射 ， 循環(huán)不止地進(jìn)行 ， 每循環(huán)一次 ，輻射一個(gè)光子 ， 光就是這樣產(chǎn)生的 。 如：陽(yáng)光 、 燈光 、 火光都屬于自發(fā)輻射光 。 受激輻射是指當(dāng)處于高能級(jí)的原子 ，在外界因素的誘發(fā)下 ， 躍遷回到低能級(jí)而發(fā)光的過(guò)程 。這樣一個(gè)光子誘發(fā)一個(gè)原子產(chǎn)生受激輻射 ，得到了兩個(gè)完全相同的光子 ， 這兩個(gè)光子再去誘發(fā)兩個(gè)原子產(chǎn)生受激輻射得到完全相同的四個(gè)光子 ? 如此鏈鎖地進(jìn)行下去 ， 完全相同的光子數(shù)目便會(huì)越來(lái)越多 ， 即光被 “ 放大 ” 。 所不同的是激光是用一種特殊的光源和發(fā)光物質(zhì)在激光器里產(chǎn)生的 ， 它是一種特殊光 ， 與普通光相比 ， 有以下四個(gè)主要特點(diǎn)： 第八章 。 。 第八章 。 。 第八章 (五 ) 激光器 激光器是利用物質(zhì)受激輻射放大電磁波的原理產(chǎn)生激光的裝置 。 第八章 1. 工作物質(zhì) 。 也就是說(shuō) ， 激發(fā)到高能態(tài)的粒子穩(wěn)定時(shí)間較長(zhǎng) ， 通?？蛇_(dá) 10?3秒數(shù)量級(jí)時(shí)間 ， 但最終還是要自發(fā)地回到基態(tài) ， 以保持其穩(wěn)定性 。 第八章 。 由于諧振腔的控制 ， 只有沿著激光物質(zhì)軸線方向的受激輻射光子 ， 才能在諧振腔中來(lái)回振蕩往返于激光物質(zhì)之中 ， 使受激輻射的光放大連續(xù)進(jìn)行 。 第八章 3. 激勵(lì)源 。 能源是多種多樣的 。 第八章 激光器的種類繁多 。按諧振腔分有：非穩(wěn)腔激光器 、 共焦腔激光器 、平面腔激光器等 。 激光器是激光應(yīng)用技術(shù)中的重要部件 。 第八章 二、激光技術(shù)在軍事上的應(yīng)用 激光在軍事上應(yīng)用范圍很廣 。 第八章 (一 ) 激光制導(dǎo) 激光制導(dǎo)是繼雷達(dá) 、 紅外 、 電視制導(dǎo)之后發(fā)展起來(lái)的一種精確制導(dǎo)技術(shù) 。 目前激光制導(dǎo)武器主要采用半主動(dòng)式回波制導(dǎo)和半主動(dòng)式波束制導(dǎo)兩種 。 經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)證明命中率可在97%。 2. 抗電磁干擾能力強(qiáng) 。 但是 ， 激光制導(dǎo)也存在其缺點(diǎn)：主要是受天氣影響較大 。 第八章 (二 ) 激光測(cè)距 激光