【本所长做了个摘录工作，转个帖子】激光技术
本帖最后由 所以我才打高球 于 2012-12-9 21:59 编辑从别人那里看来的哈，脚着很不赖，给你们也看看。有批判能力的批判一下哈。万一这帖子说错了啥即时提出来，不然所长我就被忽悠进去了。
作者：中华土鸡。
关于激光技术的工作体制概述
激光武器分连续波体制和脉冲体制两种。
国内国外早年的大功率激光武器大多是连续波的(比如化学能武器激光、燃烧激励激光器)。现在用的很少。因为大功率连续波激光，一是连续波消耗功率大，同时消耗功率大导致解决散热问题很麻烦。二是持续的高能量激光会电离大气。导致很多问题，让工程技术难度变大。
因此现在激光武器都是脉冲体制为主。
脉冲激光武器。
实际很大一部分工程问题的解决从实用化的激光雷达(中小功率激光脉冲)开始。因为激光炮也存在杀伤的评估判断问题，而正是激光雷达技术所解决的(激光成像识别)。所以脉冲激光武器和激光雷达有很大程度共性。在某种程度的技术分家之前，他们是一体的。
激光武器的平均功率、峰值功率和占空比：1）平均功率就是单位时间内所有出光做的所有功，一般按秒计；2）峰值功率是激光武器出光瞬间做功时的功率：3）占空比是指一次真正出光(做功)的时间与脉冲周期之比。
平均功率是等于单位时间内，所有脉冲做功之和(单脉冲出的功*1秒的脉冲总数)，除以单位时间。P=J/t 。平均功率和峰值功率之间的换算方面，平均功率等于峰值功率乘以占空比。
这个公式可以用来分析一些文献中的细节。
单位换算：
1s(秒)=1,000ms(毫秒)=1,000,000us(微秒)=1,000,000,000ns(纳秒)=….
本帖最后由 所以我才打高球 于 2012-12-9 21:36 编辑
激光武器的用途到底是什么?
目前激光武器主要是防御武器，用来破坏光电探测器、硬杀导弹和飞机。现阶段激光武器并不是合适的攻击武器。
激光防空武器主要攻击的目标包括各种飞机，导弹、火箭弹等等。早期激光雷达也作为反隐身雷达的一种。激光雷达是靠光学原理实现隐身探测的。所以他可以跟踪和攻击隐身战机，前提是对方在激光雷达的作用范围内。
而且激光武器是直射武器，受地球曲率和大气的影响。大气底层远距作战并不现实，大气底层，一般激光也就是15km上限。更远的距离，应该主要是高空和太空作战。美国ABL机载激光武器，是拦截上升段的导弹的。也避开了底层大气的问题。
所以，激光武器不能替代远程防空导弹。
本帖最后由 所以我才打高球 于 2012-12-9 21:37 编辑
激光武器的杀伤能力
国防科大一片文献中的单脉冲40J，总功率4KJ的激光器具有如下威力：单脉冲40J，脉宽长(0.6ms是本文所说CO2激光器的1000倍)，脉冲频率4Hz，总功率4KJ。照射1.5 CM厚的铝块40s左右。1基本每次都完全击穿铝块，2，4-6个脉冲之后，表面已经融化，3，之后的脉冲，可以看到精彩的火花四溅。
大家可以考虑一下，单脉冲超过1000J的光脉冲打到导弹上的情景。其实有资料表明，国产激光防空武器考虑的单脉冲能量其实是5000J/脉冲。看到那个100kj的强电脉冲装置的时候，我知道这个指标不是梦。
关于1000J大家不知道它的威力。一个7.62mm口径的子弹9g，速度假设是750m/s，那么所具备的动能是5062.5J，这样的子弹打中导弹或飞机，足够严重伤害他们。在文献中提到需要几十个1000J的脉冲，硬杀击落导弹，也就是输出几十KJ能量到导弹上，从计算可知，这种能量，恐怕不弱于20mm口径的密集阵炮弹(弹头重约130g)。
本帖最后由 所以我才打高球 于 2012-12-9 21:38 编辑
中国的整体激光技术领先吗?
中国激光技术在国际上大体属于先进水平，与国内其他技术类似。
在大多数激光领域我国都属于起步较晚，发展很快，正在追赶世界先进水平和达到世界先进水平之中。所以，对于有人说，他专业或他同学专业是激光的，读硕或者读博中，裤衩白得不能再白。他的话绝对是真的。只是在这种比较中，中国科技人员等于是枪挑地球技术大联盟。大部分国家(欧洲)，在整个激光上一般也就一两个门类领域有专长。你就是换这个世界上最能打外星人的美帝上，面对除美帝自己之外的地球技术大联盟。美国至少80%的激光领域不能说是最强的。
如果把激光技术世界划为美、俄、欧、日、中5大区域。中国以前基本应该是排第4-5名。最近来看很可能已经到第3。我个人认为，几大技术集团中，美国当之无愧的最强，美国之外最强在欧洲，其次是俄日中。我认为中日现在正在争老三的位置。
上述的比较是全部激光技术，包括民用工业激光、消费业激光产品(甚至包括激光核聚变)。本主题是讨论军用激光技术。
本帖最后由 所以我才打高球 于 2012-12-9 21:41 编辑
关于激光核聚变研究，是否代表军用激光技术领先?
激光核聚变研究的技术指标，不能代表军用武器级激光技术领先，但是激光核聚变推动了一系列有关高能激光的基础技术，包括激光材料新技术、激光体制技术、激光驱动激励技术、激光功率合成技术、冷却技术、高压强电技术等等。特别说明，激光核聚变所说的动不动就GW，TW的功率，由于激光脉冲宽度的过短问题(飞秒)。因为平均功率和时间成反比，所以激光核聚变超高的峰值功率，实际并不等于平均功率大。
激光核聚变的很多指标与军用激光武器的需求有较大差异。拿激光核聚变的成绩来说军用激光技术的先进是没道理的。
本帖最后由 所以我才打高球 于 2012-12-9 21:43 编辑
中国军用激光技术现在在什么水平?
目前来看，军用武器级激光技术的排序，基本是美、欧、中、俄、日。如果算单个国家，美国第一，中国恐怕现在已经是老二，即便现在不是，在5年里也必然是老二。而且中国极有可能在很短的时间里，在战术激光武器的实用化上，就领先美国。当然美国很强，中国只在几个技术领域点上有优势。美国在多个技术领域都有优势，整体水平都高。但是不得不说，美国的技术优势真是用钱烧出来的，不过看起来一些领域上的钱。美国是白烧了。
关于俄罗斯，可以说俄罗斯继承的前苏联的优势真的很大。只是这十多年，感觉到俄罗斯除了老本还是老本。至于材料和电子强国日本。有些领域真的不错。但是由于军用激光器的一些特殊性。明显感到日本已经落后。
中国激光技术有一些优势，比如光学晶体，武器级激光器大多和材料有关，比如稀土。现在的高能武器级激光器，核心的Nd:YAG、Nd:GGG、Yd:YAG等材料。都是稀土材料为关键特性的。有些技术也是中国的优势区，比如激光陶瓷材料、光学玻璃。
在21世纪之前，中国的加工技术、晶体生长、材料分析、计算机技术还比较落后。中国的材料上有一些优势也利用不起来。只是光学初级产品的出口基地。但是随着时代的进步，技术随着国力的变强。今天中国的激光光学材料以及武器技术的周边成套的技术储备和支持(注意这个周边配套技术，稍后大家会明白是什么)。除了那个空前强大的美国，和“联合作战”并能获取美国武器技术套件的欧洲。实在找不出理由，把任何一个单一国家放在中国之前。
本帖最后由 所以我才打高球 于 2012-12-9 21:47 编辑
公开文献中透露出来的中国战术激光武器的性能指标、类型和载台
中国战术激光武器到底是实验室中的原理机，还是即将走向战场的工程装备?
这里种类仅提大家有兴趣的战术激光防空武器。已知国内(中国)在发展的武器平台包括车载、舰载、机载平台。
1、关于中国车载激光武器的文献：
在一篇《Nd：GGG固体热容激光晶体材料及生长技术的研究》博士论文(08年)中提到：我国目标在2015年前，完成平均功率10KW的车载固体热容激光武器的技术演示和评估。目标在2015-2020年前，完成平均功率100KW的车载固体热容激光武器的技术演示和评估。我手上从公开文献中找到直接与车载激光有关的论文超过7篇(只统计关于国内的车载激光武器的)。其中光内部结构适用于车载方舱以及其他的技术处理细节，就有3篇文献提到。
2、关于中国舰载激光武器的文献：
《一种舰载激光武器系统模型研究》发表在06年的《指挥控制与仿真》，这里面提到相当多对舰载激光武器有关的技术指标。部分数据综合后来的信息，已经更新。我手上拥有的公开文献直接涉及他的超过8篇。
3、关于中国机载激光武器的文献：
机载激光武器分两种，一种是战略反导，一种是战术反导。前者代表是美国ABL，后者是F35等机用的战术激光吊舱。这里例举三篇来说明：
1）《基于HLA的机载激光武器仿真系统设计》是西北工业大学，航天学院基于HLA的仿真系统，模拟的是美国ABL飞机对导弹的攻击。本身并没有说太多国内的事，看起来像仅仅研究战略导弹的防御问题。只所以把这篇拿出来，一个很重要的原因是，此文研究的内容多少年前就研究过了：十多年前，美国刚宣布ABL研制的时候，相关的研究已经起步。集中在几个航天院内。用到HLA软件(这种软件在系统顶层设计研究里面经常看到)，文内特别提到对激光器部分的细节还要研究加强。考虑到西工大的航空背景。本文更象目的是研究大型机载激光武器。最近非常奇怪的，在很短一段时间(1年多)，出了多篇泛谈ABL级别机载激光武器的文章，所著单位不少是业内一流研制。这种现象非常类似当年舰载有源相控阵上马前的景象(别忘了，ABL的激光是中国激光业内早就不看好的技术，在中国专家眼里认为有巨大缺陷)。也就是说围绕Y20的激光反导系统的整个顶层设计已经开始。而这是不下于预警机的大事大系统。
2）在《机载战术激光武器关键技术探讨》文中，里面通篇介绍美国的东西，本没啥可看。但是提到一种非常奇怪的战术激光系统设计需求，从全文预期来看是中国自己的的，这种战术激光系统射程是5-80km。这个指标非常奇怪。美国的战术激光，包括运输机(C130)上的，基本就是15km射程最大。剩下的就是ABL了，那是几百KM级别的反导。80km的指标，应该是高空使用，但这个射程反战略导弹根本是玩笑(考虑激光载台的位置和导弹的位置)。加上文章的定义，这种激光器就是战术用途。据此怀疑这就是期待已久的Y8/Y9的中国版战术激光反导系统。这种武器80km主要是对B2等机的。还有可能是为预警机的前置巡逻提供护航。
3）在《机载定向激光红外对抗技术及仿真研究》文中，空军工程大学的文章，里面提到的是一种二氧化碳大功率激光器。从激光器的指标来看(功率、激光器波段倒推的激光器体积等指标)，这玩意体积做不成战机吊舱，只可能装在Y8/Y9上。所以这篇应该是上一文献的旁证。
本帖最后由 所以我才打高球 于 2012-12-9 21:54 编辑
中国各种战术激光武器的当前进展程度：
1 车载战术激光武器已经进入使用的战术评估阶段。功率方面90%的可能性，不小于甚至远大于美国明年进入部队服役的波音的平均功率10kw车载固体热容激光武器。稍后我文献细节分析会论证这点。
2 舰载战术激光器，已经再研，考虑到一些问题，预计在2015-2017年间上舰部署(可能先上实验舰，未必赶上055进度，这个激光器是全国产航母标配)。
3 机载激光武器，无论是远程激光反导，还是战术激光防空。中国都已经在考虑。但是否进入完全的工程研制立项，还需要进一步确认。可信的估计至少Y8/Y9战术激光武器平台是近期内大概率事件，预计在2017年之后会开始曝光(也许2015年就会看到了)。
本帖最后由 所以我才打高球 于 2012-12-9 21:53 编辑
中国的激光武器计划是山寨美国的产品吗?有什么自己的特色?
要搞清楚中国战术激光武器的性能指标不会明确的公开，你必须有足够的知识，揭秘隐藏在文献信息后面的真相。
首先就是气动CO2激光器。
熟悉美国高能激光技术发展的人看到这里，会马上提出一个问号? CO2二氧化碳激光器?不是美国放弃作为军用战术激光武器的技术了吗?中国怎么选择这样的激光器?
没错，中国现行采用的三军通用激光武器的核心技术，不是跟随美帝走固体热容激光器路线，而是走了美国在上世纪70年代末就放弃掉的CO2激光器。
简要介绍一下历史背景：上世纪70年代末，美军在研究激光反导的时候，最开始一选就选中了CO2激光器，准确的说，美国当年的技术方案叫做高能燃烧激励连续波CO2激光器，这种激光器工作方式是连续波激光，采用的是化学能激励的方式(非电能)。
在当年CO2是最有希望反导的大功率激光技术。但是因为连续波烧传空气的电离问题。加上当时电子技术的落后，跟踪系统的不成熟。导致美国并没有急于发展部署这种武器。
后来美国有公司提出HF激光器，能提供更小的波长3.8um，这种波长比CO2激光器的10.6um更合适在海面使用。所以美军果断的放弃CO2激光器。这种激光器也就一直再没进入美帝的法眼。
折腾多年之后，HF化学武器激光仍然因为连续波出光的种种问题，最终淡出了美帝的视野。
美国又选择了固体热容激光器，作为了美军未来激光防空武器的发展方向。这种激光器波长更短大约1.06um。在海面据说有更好的传输特性。自此，美国走在另外一条技术路线上，这条技术路线会给美国带来什么，稍后再说。
美国认为CO2激光器的10.6um的波长不合适反导，1.06um才合适。其实技术上是这样，10.6um的激光波长，是红外波长，能量容易被大气吸收，但不容易发生折射(烟雾)。而1.06um的激光波长，能量不容易被大气吸收，但容易发生折射(烟雾)。
早期CO2激光器被美帝放弃，很大一部分原因是CO2激光器工作在连续波上。引发大气电离，大量的能量被消耗在电离上了，远距的能量消耗大。
但是随着技术的发展，现在的CO2激光器。基本不采用连续波方式，而是采用电激励的脉冲模式。这样，空气被电离导致能量大量被吸收的问题弱化了。反而1.06um的铷玻璃激光器，因为怕烟雾干扰，反而使用有局限。
假设场景，2枚导弹同一方向攻击过来，拦截系统拦截引爆了第一枚导弹后，因为无法爆炸烟雾的干扰，无法马上拦截第二枚。
所以，我们的技术专家(包括老毛子的)，并不认为10.6um的CO2军用激光器比1.06um铷玻璃激光器差。而且在已经在坦克激光测距机上证实了(10.6um的更好用，1.06um的在有烟的战场上工作不正常)。
所以现在中国正在工程化部署的激光武器系统，完全和美国不是一个技术路线上。所以山寨美国，绝无可能。多说一句，其实美国也有同类激光器，有些指标非常好，但未进入美国军用激光武器视野。
而且，中国在铷玻璃(1.06um，准确叫Nd:YAG激光器)固体热容激光器领域，并不比美国落后太多。与此同时，中国同步在发展固体热容激光器。只是目前的武器工程化的信息显示，还没完全如CO2激光器一样全面展开。进度差估计是5-7年，未来你完全会看到两种特性的激光武器同时出现在战场。
再简单说一下，美国十多年前开始彻底把激光武器的赌注压在固体热容激光器上。而中国考虑到激光技术相对美国的落后，采取了两手准备。一手是继续发展大功率的先进CO2激光器作为中国主战装备，快速装备，力求美国大规模开始部署热容激光武器之后不久。中国至少有同样的防空激光装备可用。另外一手准备是，继续跟随美国发展先进固体热容激光器。
这十多年里，美国在固体热容激光武器的技术路线上遇到了一系列技术障碍，部分原先看好的技术。发展缓慢，或者做了“成功”的技术演示之后，就成了技术储备。举例来说，陆军车载战术激光防空武器，应该在2007年就进行100kw级别的战术评估。预计2010年之后就服役了。
而实际情况是，在做了“成功”的技术演示之后(能量基本达到预期)。美军却没有选择发展下去，进而选择了另一家产品，也就是今天新闻里提到的波音的薄片固体热容激光器。原本计划是100kw的，但实际做出来的还是10kw，这基本等于美帝十年原地踏步(2000-2002年美国就演示了10kw的固容激光器)。
而根据之前给出的资料，中国车载10kw的固体热容激光器，必须在2015年完成项目的技术评估测试。并且开始准备下一代车载100kw的固体热容激光器演示。也就是说，按计划，今年可能已经有10kw的固体热容激光器的车载系统可以开始技术评估了。
本帖最后由 所以我才打高球 于 2012-12-9 21:56 编辑
热容激光武器和CO2激光器的优劣。
要详细了解固体热容激光器和气动CO2激光器所涉及的技术细节和特点太多，请谷歌百度。本文主要介绍一般文章不会明说的知识点或信息点。
首先大家都知道激光武器耗能大。多大呢?有说一个城市电量的，有说储能很难的。稍后专门讲战术激光武器的能源装置。这里先讲另外一个问题。就是散热。
激光是受到特殊的外界激励。让特殊的物质产生能量跃迁，受激而发光。这就是激光名词的来源。也就是说首先要有外部的能源激励。其实激励有很多种，有化学能激励，燃烧激励，热激励，核激励，电激励等。现在最看好的实用的是电激励。基本上这种激励才能容易生成周期性的脉冲激光。
激光出光，需要消耗大量能量。特别是用电激励的前提下。但一般电能不能完全转化为光能。而是大部分变成了热能浪费掉了。这个浪费有多大?一般而言激光系统出光的功率与输入能源之比大约是1%-20%。也就是说输入100份能量，其中80-99份都变成热。其他才是光。
所以研发高能激光系统，第一件事就是解决散热。并提高激光出光效率。
这里有个细节必须说清楚。前面所说的固体热容激光器，实际又分两大类。一种是光学玻璃，一种是光学晶体。他们基本都是YAG激光器(Nd:YAG,Nd:GGG,Yd:YAG)。只是一个靠闪光灯激励，一个靠半导体LD进行抽运。前者显示也比较大，有寿命问题，后者才是大家追逐的技术方向。美国十多年前的10KW的固体热容激光器，其实也是玻璃为主，在2003-2004年才开始用LD板条。
说到热容激光器，就必须说以前的高能激光是怎么热管理的。化学能不说了，就是燃烧循环排热。那个因为不能做脉冲模式不得已放弃了。
早期的YAG激光器，如果不控制好废热就会烧坏光学晶体。导致要么是单脉冲输出(很慢的频率，大概数秒到几十秒一个脉冲)，要么就用水冷排热。但是有一个问题，水冷散热，导致系统非常复杂笨重，也不好管理维护，还非常容易出问题。所以有人提出热容管理，就是放热容量管理的激光运行模式。
简单来说，就是打一些高能脉冲，这时热量还没上来到一定的阀值之前。就让系统缓一下，让热散去。然后再发射高能脉冲，再休息散热，如此循环。说白了，就是打一下停一会，打一下，停一会，来保证热量不超出光学晶体的最大承受极限。这样就避免了巨大的散热冷却系统对激光器拖累。
这样看，热容激光器的核心问题不在最大功率上，因为假设出光已经确保打掉第一个目标了。热容激光器的真正问题，还是在打完第一波高能激光脉冲之后，什么时候，才能开打第二波的脉冲。过去十年间，美帝的固体热容激光器，包括几个功率极有潜力，且也以高昂代价证明自己可以做到的高能固体热容激光技术。最终遭遇滑铁卢的根本原因(招标惨败)。大家可能不大清楚这个间隔有多大，根据大陆激光专业的情报显示，出光功率最大的那个技术方案，恢复发射的周期长达10多分钟!也就是说出光10-30s(实际也没做到或很勉强)，然后休息10分钟。
当然美帝的军人又不是傻子。非常明白这意味着什么。最终果断的选择了波音，而今天的新闻，显示的仍然是没达到100kw的平均功率，还是10kw，十年前的指标。知道当年那个把兔子吓得尿裤子的100kw技术演示的时间节点是哪年吗?2007年。
其实固体热容激光器想法是好的，但是事情没那么简单。不简单在哪里?就在热容模式管理的热容量上。虽然十多年前大家预计，热容的管理的潜力绝对可以实现连续的射击。但悲催的技术现实是：解决了激光器的峰值功率，就解决不了散热问题。散热问题解决不好，就没法连续射击。美国的战术激光武器迟迟不能服役，和能耗以及最大功率关系不多。基本上主要是没法连续开火呀。
美国的选错了技术方向，给中国带来了机会。很多人不太清楚气动CO2激光器的特性。他的一个特点，就是容易实现高功率输出激光的同时，散热的问题容易解决：那就是让气体流动起来，然后搞个散热换能器。文献中和某型号同类的CO2高能激光器，嘟嘟嘟，用几百Hz的频率，打了连续5分钟的高能激光脉冲，然后停机专门测得CO2气体升温不到35度。关键是这个温升的剩余潜力。
在哈工大《多目标群激光反导优化研究》的硕士论文中，曾提到仿真15批次的连续拦截(两个不同目标打击的出光间隔不到1秒)。美帝的固体热容激光器，技术上再先进(和CO2不是一个时代的技术)，单次输出功率再大。但很难开机连续打5个以上的目标。
激光武器的能耗
很多人认为激光武器最大的问题是能量。其实对于激光武器而言能量不是问题，难的是电源(电激励设备)的设计问题。这个电源有很多细节特点。
关于激光器的能耗，其实没大家想的那么大，电源也没那么占体积空间。也不是那么难。
宏观分析，我们需要一台平均功率高达100kw的激光器，需要多少能量呢?根据CO2激光器的电光转换效率为10-20%(理论上可达30-40%的转换效率，国内报道最大是25%)。可信的数据可以为20%。也就是说平均功率高达100kw的激光器，需要500-1000kw的平均输入功率。这个功率难吗?
现在的相控阵雷达(特别是有源)的平均功率几百千瓦是常事，上MW也不稀奇。美国SPY-1D的光行波管功率就是1.2MW到2MW。M1坦克的燃气轮机的输出功率，就有1MW，我们的电厂用燃气轮机，50MW到380MW都有，有人会说这指标是峰值功率吗?
雷达用的柴油机发电机。都能提供几百KW的能量。其实100kw的战术激光器，其能量消耗也就是500kw到1MW，用不着一个城市那么大，拖几台大功率柴油发电机或者几台小型燃气轮机也就足够。代价无非就是动静大点。关键是，你怕这个动静吗?其实话说回来，美帝确实也分析考虑过用锂电池组加电容加小型发电机的模式作为热容激光器的电源，整个电源设备也不过一吨多，一个多立方米的体积罢了(记忆)。
前述的战术要求中的CO2激光武器的特点如下：
1) 脉宽亚微秒(几百纳秒)
2) 单脉冲1000J
3) 重复频率几百Hz
4) 平均功率100kw以上
通过按一开始我介绍的平均功率的公式，我们可以推算出瞬间功率的要求。
假设激光发射脉宽为500ns(亚毫秒)。CO2激光器的重复频率为100hz(为啥我不解释)。
那么占空比大约0.00005。
占空比的计算公式为5ns/(1/100)=0.00005
也就是说峰值功率=100kw/0.00005=2,000,000,000W=2000MW=2GW
说明单个激光脉冲有2GW的瞬间能量,单个脉冲做功大约为2GW*500ns=1000J
这2GW的瞬间脉冲的能量是出光能量。真正的输入功率至少是要这个能量的5-10倍(忘了吗?输入的电激励，能量80-90%都变成热能了)。
也就是电源瞬间的脉冲功率要达到10-20GW。这才是高功率脉冲激光真正的电源难的问题。
也就是说，要研制的电激励电源，可以做到输入500kw-1MW的平均功率(假设需要多台M1级别的1MW功率的燃气涡轮发电机给这个激励电源提供动力，机械能到电能有转换损失)。然后可以以几百ns的电激励脉冲宽度输出10-20GW的高质量稳定重复频率为100hz的高能脉冲信号。
对于某些技术国家(包括某些欧洲国家)，这确实是有点技术挑战，但你别忘了，这是在中国。同类的这类电源有多少科研项目从激光核聚变，同步辐射装置，飞秒激光器，核工业，再到超宽带反隐身雷达。这种瞬间功率超10GW(40-100GW的都在做)，脉宽只有纳秒级的更高频率的高功率脉冲电源。土共都研制至少几十台这种电源了(工程经验绝对丰富，恐怕除了老美，也就中国这类电源需求最多，这个和中国基础科研的门类齐全关系很大。所以欧洲单一国家、日本、老毛我们都可以不放在眼里)。这个的差别主要在脉宽稍微大一点，不需要用雪崩二极管，用差的多的旋转火花塞就好了。
本帖最后由 所以我才打高球 于 2012-12-9 21:55 编辑
在一篇《大功率TEACO_2激光器的电磁辐射测试及屏蔽方舱设计》的文献中提到。他们考虑的方舱的电磁屏蔽电磁辐射的兼容的解决中，因为方舱的激光发射望远镜的开口，以及方舱内的旋转火花塞(用于产生亚微秒的高能脉宽)的电磁信号。导致无法完全杜绝电磁污染问题。至少说明，中国激光器电源和美帝的车载激光器一样，正在企图做进一个方舱里了。说明也就是几个立方米的几百上千KG的问题。
关于这个激光武器的电源。便有两篇重要的有关文献，可以让我们管窥国内的技术一二。一篇是09年6月长春光机所的《大功率TEACO_2激光器的脉冲激励电源》，另一篇是也是他们发表的《100kJ级多路强电脉冲发生装置的同步精度技术研究》，后者发表在10年12月。前篇阐述了一个重复频率400Hz，脉宽数百纳秒，峰值功率大于1GW，平均功率大于220KW的CO2激光器电源。
我们从之前的公式，可以马上计算出占空比：
220kW/1GW=0.00022。通过重复频率400Hz和占空比，可以得到脉宽为1/400*0.00022=550ns
通过上述参数，马上可以得到单脉冲的输入电功率为550J(1GW*550ns)，通过CO2电光能量转换比例(10-20%),可以得到，这个文献中描述的激光器的出光在55-110J/单脉冲之间。是我们需要的TEA CO2激光器功率的1/10。电激励器的平均功率220KW，那么激光器的平均功率大约可以做到22-44KW之间，比我们的想的要小。这篇文献说的技术是发展06-07年的技术。这种TEA CO2的大功率激光器，真正发展也就是10多年的时间。单脉冲100J已经很大了。在国内也是在研，长春光机所的TEA CO2不是以单脉冲大功率为主，而是高平均功率。单脉冲大功率的CO2激光器是中科院电工所和华中突破的。
另一篇10年12月的文献，透露出的电源系统很有趣。长春光机所在发展100KJ级别多路强电脉冲发生器。里面的行文明确说，为了给未来单脉冲1000J级别大功率激光器提供电激励注入能量。在研发10-100kj的能量注入系统。按照CO2激光器10-20%的转换功率。至少单脉冲输入后能产生1-2KJ的激光脉冲(10KJ注入)，如果是100KJ的输入系统，至少是单脉冲10-20KJ的激光输出，非常强的脉冲能量。而文中谈论的是3台50kj的强电脉设备联网，同步偏移10ns(意味着脉宽肯定亚微米级别，就是我们要找的激光系统能源)。文章还指出，这个电源同步技术研究，是为了将几十台这种50kj的电源联网。
哈工大硕士生在11年6月发表《基于改进智能优化算法的多目标激光反导系统动态决策优化》中有一段显得异常扎眼的话：军用超远距2.2MW功率的固体激光雷达。这个2.2MW绝对是平均功率。因为上面这种联网式的超级电源系统。预示着这个超级玩意存在的可能性如此之大。
联系美军2010-2011年间谴责中国使用激光武器照射卫星的新闻以及十多年前美国已经在卫星上加入光学传感器眼帘能在亚ms级别阻断地面激光能量的照射，保护星载光学传感器。也就是说，传统的低能量的脉冲激光武器不可能对美国的卫星进行有效的伤害。而且中国早就用激光对抗美军卫星N年了。只有一种极大功率的能量激光脉冲的激光武器，才有能力毁伤具备先进眼帘的保护的卫星系统。美国在30000km同步轨道高度的天基长波红外预警卫星也许真的不安全了。
研究生院不接受转帖，以后这种帖子还是贴自己的日志里吧。
请自己做个备份，过段时间将删掉这个帖子 六脉神剑的升级版啊。 好强啊，佩服兔子的工业和科研 还真敢吹。CO2激光器居然成了杀手锏了，晕倒。 月映空山 发表于 2012-12-11 02:06 static/image/common/back.gif
还真敢吹。CO2激光器居然成了杀手锏了，晕倒。
从根上批判批判撒，隔靴搔痒的皮毛点评不深入哈。 再补些原创内容吧，要不然只能处理掉了~~
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