半導(dǎo)體激光器軍事用途

由于半導(dǎo)體激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、壽命較長、易于調(diào)制及價格低廉等優(yōu)點(diǎn)， 廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，如激光制導(dǎo)跟蹤、激光雷達(dá)、激光引信、激光測距、激光通信電源、激光模擬武器、激光瞄準(zhǔn)告警、激光通信和激光陀螺等。目前， 世界上的發(fā)達(dá)國家都非常重視大功率半導(dǎo)體激光器的研制及其在軍事上的應(yīng)用。

半導(dǎo)體激光引信是一種光學(xué)引信， 屬主動式近炸引信的技術(shù)范疇。激光引信通過激光對目標(biāo)進(jìn)行探測， 對激光回電子產(chǎn)品世界http://www.eepw.com.cn/article/128208.htm波信息進(jìn)行處理和計算， 判斷出目標(biāo)， 計算出炸點(diǎn)， 在最佳位置適時引爆。炸彈一旦未捕獲或丟失目標(biāo)以及引信失靈后， 自炸機(jī)構(gòu)可以引爆彈丸自毀。半導(dǎo)體激光引信是激光探測技術(shù)在武器系統(tǒng)中最成功的應(yīng)用。

激光制導(dǎo)：它使導(dǎo)彈在激光射束中飛行直至摧毀目標(biāo)。

半導(dǎo)體激光制導(dǎo)已用于地-空導(dǎo)彈、空-空導(dǎo)電子產(chǎn)品世界http://www.eepw.com.cn/article/128208.htm彈、地-地導(dǎo)彈等。激光制導(dǎo)跟蹤在軍事上具有十分廣泛的應(yīng)用。激光制導(dǎo)的方法之一是駕束制導(dǎo)， 又稱激光波束制導(dǎo)。從制導(dǎo)站的激光發(fā)射系統(tǒng)按一定規(guī)律向空間發(fā)射經(jīng)編碼調(diào)制的激光束， 且光束中心線對準(zhǔn)目標(biāo)；在波束中飛行的導(dǎo)彈， 當(dāng)其位置偏離波束中心時，裝在導(dǎo)彈尾部的激光接收器探測到激光信號， 經(jīng)信息處理后， 彈上解算裝置計算出彈體偏離中心線的大小和方向， 形成控制信號； 再通過自動駕駛儀操縱導(dǎo)彈相應(yīng)的機(jī)構(gòu)， 使其沿著波束中心飛行， 直至摧毀目標(biāo)為止。另一種激光制導(dǎo)方法是光纖制導(dǎo)。通過一根放出的光纖把傳感器的信息傳送到導(dǎo)彈控制器， 觀察所顯示的圖像并通過同一光纖往回發(fā)送控制指令，以達(dá)到控制操縱導(dǎo)彈的目的。

激光測距：主要用于反坦克武器以及航空、航天等領(lǐng)域。測距儀采用半導(dǎo)體激光器作光源具有隱蔽性，略加改進(jìn)， 還可測量車輛之間的距離并進(jìn)行數(shù)字顯示， 在低于所需安全系數(shù)時發(fā)出警報。半導(dǎo)體激光夜視儀和激光夜視監(jiān)測儀也得到重要應(yīng)用。利用半導(dǎo)體激光器列陣主動式夜視儀的光源具隱蔽性， 列陣功率高的特點(diǎn)， 可提高監(jiān)測距離至1 km, 如配上掃描和圖像顯示裝置， 則可成為激光夜視監(jiān)測儀。用其對目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測時， 目標(biāo)的活動情況可適時通過光纜傳送到指揮所。選擇較長的合適波長， 可成為全天候監(jiān)測儀。

激光雷達(dá)：與CO2 激光雷達(dá)相比， 半導(dǎo)體激光列陣的激光雷達(dá)體積小、結(jié)構(gòu)簡單、波長短、精度高、具有多種成像功能及實時圖像處理功能， 包括各種成像的綜合、圖像跟蹤和目標(biāo)的自動識別等?？捎糜诒O(jiān)測目標(biāo)， 測量大氣水氣、云層、空氣污染； 還可用作飛機(jī)防撞雷達(dá)， 機(jī)載切變風(fēng)探測相干光雷達(dá)， 對來襲目標(biāo)精確定位以及對直升飛機(jī)和巡航導(dǎo)彈的地形跟蹤等。半導(dǎo)體激光雷達(dá)主要是波長820～850 nm 的LD 及列陣。

激光模擬：激光模擬主要是以半導(dǎo)體激光為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新型軍訓(xùn)和演習(xí)技術(shù)。通過調(diào)節(jié)激光射束、周期和范圍以達(dá)到模擬任何武器特征的目的。武器模擬主要使用904 nm 半導(dǎo)體激光器， 用對眼睛安全的激光器作為戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)的基礎(chǔ)， 最初稱為激光交戰(zhàn)系統(tǒng)（ LES） 。該系統(tǒng)的研制始于1973 年， 其可行性已得到了證實。1974 年引進(jìn)了微處理機(jī)技術(shù)， 于是LES 發(fā)展成為多功能激光交戰(zhàn)系統(tǒng)（MILES） 。同年，賽羅克斯電光系統(tǒng)公司接受了全套MILES 工程的研制合同， 向陸軍提供8 萬多套裝備， 用于地面作戰(zhàn)模擬。此外， 該公司還研制了空對地作戰(zhàn)系統(tǒng)以及MILES 空防樣機(jī)。目前， 全世界有美、英、瑞（ 典） 三國出售MILESII/SAWE 系統(tǒng)； 北約國家、以色列、阿根廷、俄羅斯、中國都在開發(fā)這種系統(tǒng)。

深海光通信：半導(dǎo)體激光器是一種理想光源， 具有抗干擾、保密性好等優(yōu)點(diǎn)。激光對潛通信光源藍(lán)綠光是海水的通信窗口（ 460～540 nm） , 穿透深度約300 ft, 潛艇可用藍(lán)綠光和衛(wèi)星或航空母艦進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。倍頻半導(dǎo)體高功率激光器列陣（ 波長在920～1080 nm） 就是一種這樣的光源。

半導(dǎo)體激光瞄準(zhǔn)和告警：瞄準(zhǔn)具有兩類： 一類以發(fā)射紅外激光的GaAs激光器為基礎(chǔ)， 士兵需佩戴夜視鏡才能看清目標(biāo)上的激光光斑， 以解決夜間士兵的瞄準(zhǔn)射擊問題； 另一類激光瞄準(zhǔn)以發(fā)射紅色激光和可見光的半導(dǎo)體激光器為基礎(chǔ)。美國激光裝置公司在20 世紀(jì)80 年代推出的FA- 4 型激光瞄準(zhǔn)具的重量僅99 g, 長11.4 cm。為滿足不同波長激光和可調(diào)諧激光器的探測要求， 激光告警的工作波段不斷得到拓展， 角分辨率也不斷得到提高。

半導(dǎo)體激光通信：半導(dǎo)體激光器在衛(wèi)星通信技術(shù)中只需要較小的望遠(yuǎn)鏡和較低的發(fā)射功率， 就能實現(xiàn)光的自由空間傳輸并獲得極高的數(shù)據(jù)率傳輸。激光通信技術(shù)可用于軌道衛(wèi)星間的相互通信及衛(wèi)星與地面站的通信。

軍用光纖陀螺：軍用光纖陀螺是軍用光纖領(lǐng)域中用途最廣， 是目標(biāo)監(jiān)測和測量方面不可缺少的技術(shù)手段。由光纖繞成環(huán)形光路， 采用Sagnac 干涉原理， 檢測出隨轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的兩路激光束的相位差， 由此得出轉(zhuǎn)動的角速度。其主要優(yōu)點(diǎn)是： 無運(yùn)動部件， 儀器牢固， 耐沖擊， 抗加速運(yùn)動； 機(jī)構(gòu)簡單， 價格低廉； 啟動時間極短（ 原理上可瞬時啟動） ; 靈敏度高， 可達(dá)10- 7 rad/s; 動態(tài)范圍極寬（ 約為2 000 度/秒） ; 壽命長等。在軍用民用光纖通信、光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈、制導(dǎo)魚類等方面廣泛應(yīng)用。