激光在军事领域应用及进展共51页文档
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激光在军事上的应用
4）激光侦察
“室内讲话，墙外有耳”
二、激光通信
以激光作为载波传递信息的一种通信方式。 1）大气激光通信 构造： 接收机 发射机 Laser
大气传输
发射望远镜 接收望远镜 光电转换器
调制器
放大器
放大器
解调器
发话器
受话器
优点：结构简单，通信轻便。保密性好，抗干 扰能力强。 缺点：在大气中传输，激光衰减严重，天气影响 大，且只能直线传播，通信受到限制。
2）激光雷达
激光雷达：采用类似于激光测距机的原理与构造研制，是一种工作 在从红外到紫外光谱段的探测系统。 工作原理：激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即 由雷达发射系统发送一个信号，经目标反射后被接收系 统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。 至于目标的径向速度，可以由反射光的多普勒频移来确 定，也可以测量两个或多个距离，并计算其变化率而求 得速度。 特点：光波频率高、波束窄 优点：测量精度高； 测角速精度，理论上CO2激光雷达比微波雷达 高一亿倍以上，现在已做到高1000～10000倍。 分辩率高； CO2激光雷达分辨率可达厘米甚至毫米级，比 微波雷达高近 100 倍； 体积小、重量轻、机动性能好。 缺点：受天气影响，不能全天候工作。
激光雷达的应用
生化战高手：陆用激光雷达
俄罗斯研制成功的KDKhr―1N远距离 地面激光毒气报警系统。 德国军方也研制出更加先进的 “VTB———1型 ”遥测激光雷达。 飞行防撞高手：空用激光雷达 美国率先研制的直升机超低空飞行“障碍规避雷达” 随之，德国研制成功的“Hellas ”激光雷达更胜一筹 法国和英国合研的吊舱载“CLARA”激光雷达 捕获水下目标高手：海用激光雷达 美国诺斯罗普公司研制的“ALARMS”机 载水雷探测激光雷达
激光在现代军事中的应用
１ 激 光 的 特 点 ． 由 于 激 光 器 的 特 殊 构 造 ． 光 在 发 光 原 理 上 与 普 通 光 有 本 质 的 激 不 同 ， 现在 宏 观上 有不 同的 特点 。 表
１ １亮 度 高 ．
激 光 雷 达 是 利 用 激 光 确 定 目标 的 距 离 、 速 度 、加 速 度 和 角 坐 标
２． ４激 光 制 导
别 是 高 能 激 光 武 器 它 有 着 其 它 武 器 无 可 比 拟 的 优 点 。 度 快 、 度 小 等 优 点 。 速 精
激光 制 导 是利 用 激光 控 制 、 导 制导 武 器攻 击 目标 的制 导 方式 。 引
它 是 继 雷 达 、 外 、 视 制 导 之 后 发 展 起 来 的 新 型 制 导 方 式 ． 具 有 红 电 且 结 构 更 简 单 、 导 精 度 更 高 、 干 扰 性 能 更 好 等 优 点 。已 投 入 使 用 或 制 抗
（ 方 位 ） 能 跟 踪 目标 的 装 置 。它 具 有 精 度 高 、 干 扰 性 能 好 、 区 即 并 抗 盲 激 光 雷 达 主 要 用 于 导 弹 发 射 初 始 段 的 测 量 。 低 空 飞 行 目标 跟 踪 测 量 ， 标 飞行 姿 态控 制 ， 目 目标 识 别 、 宙 飞 船 的 对 接 等 方 面 。 宇
¨ 蒜 一
中国毛首 杖术套 业
激 光 在 现 代 军 事 中 的 应 用
文 ／张 江 华
【 要】 摘 作为 ２ Ｏ世 纪 重 大发 明 之 一 的激 光 器，从 １ ６ ９０年 第 一 台激 光 器 问世 以来 ， 光 技 术 与应 用发展 迅 激
猛 ， 且 为 科 学 技 术 进 步 与 经 济 发 展 做 出 了极 大 的 贡 献 ． 时 它 在 军 事 上 的 应 用 也 极 为 广 泛 ． 文 主 要 介 绍 了 并 同 本 激 光的 特性 与 其在 军事 身上 的 应 用．
１ １亮 度 高 ．
激 光 雷 达 是 利 用 激 光 确 定 目标 的 距 离 、 速 度 、加 速 度 和 角 坐 标
２． ４激 光 制 导
别 是 高 能 激 光 武 器 它 有 着 其 它 武 器 无 可 比 拟 的 优 点 。 度 快 、 度 小 等 优 点 。 速 精
激光 制 导 是利 用 激光 控 制 、 导 制导 武 器攻 击 目标 的制 导 方式 。 引
它 是 继 雷 达 、 外 、 视 制 导 之 后 发 展 起 来 的 新 型 制 导 方 式 ． 具 有 红 电 且 结 构 更 简 单 、 导 精 度 更 高 、 干 扰 性 能 更 好 等 优 点 。已 投 入 使 用 或 制 抗
（ 方 位 ） 能 跟 踪 目标 的 装 置 。它 具 有 精 度 高 、 干 扰 性 能 好 、 区 即 并 抗 盲 激 光 雷 达 主 要 用 于 导 弹 发 射 初 始 段 的 测 量 。 低 空 飞 行 目标 跟 踪 测 量 ， 标 飞行 姿 态控 制 ， 目 目标 识 别 、 宙 飞 船 的 对 接 等 方 面 。 宇
¨ 蒜 一
中国毛首 杖术套 业
激 光 在 现 代 军 事 中 的 应 用
文 ／张 江 华
【 要】 摘 作为 ２ Ｏ世 纪 重 大发 明 之 一 的激 光 器，从 １ ６ ９０年 第 一 台激 光 器 问世 以来 ， 光 技 术 与应 用发展 迅 激
猛 ， 且 为 科 学 技 术 进 步 与 经 济 发 展 做 出 了极 大 的 贡 献 ． 时 它 在 军 事 上 的 应 用 也 极 为 广 泛 ． 文 主 要 介 绍 了 并 同 本 激 光的 特性 与 其在 军事 身上 的 应 用．
激光技术在军事上的应用
前苏联更超前于美国，曾先后进行过十八次反卫星实 验，1975年曾照瞎了美国位于印度洋上空一预警、通信 卫星，美提出强烈抗议，苏联说没有这回事，美只好 吃了一次哑吧亏。
90年代举世瞩目的“星球大战计划”中的定向能武 器就是一种高能激光武器，现转称为“美国国家导弹 防御计划”，仍在大力研究。
B 高能激光武器（激光炮）
利用高功能激光摧毁敌方卫星、导弹、飞机、 坦克等大型目标的武器。（现仍在研制阶段）
历史与现状：
1973年春，美军用激光炮一举 击落长4.57m时速482.8Km的飞行 靶机;
1976年以用激光炮击落两架飞行于 900m高空的高空无人架驶飞机;
1978年，美国陆军用激光炮在1--2Km内击 落正在高速飞行的“陶式”反坦克导弹，弹 头裂成碎片。
局限：
受天气影响，云雾、雨雪都有是 激光难以逾越的障碍。
A 低能激光武器（激光轻武器、单兵激光武器） a）激光手枪 第一支激光手枪是用红宝石激光器制成的
用途：可在几米内烧毁衣服、皮肤且无声 响。也 可使人在不知不觉中致盲，近距离内引爆，破坏 敌方夜视仪、测距仪等光电传感器。
b）激光枪
电
可在更远距离内使人致盲引爆。
在战场上。据称可破坏 2km外敌方光学传感器， 对人当然可起到致盲作 用。
美国洛克希德.桑德斯公司开发的 AN/PLQ--5激光对抗装置。在海湾战争中 亮相。
c) 激光致盲器
发射一较强激光， 烧坏敌人眼睛， 使之致盲的武器
呀！我的眼看 不见了！
激光致盲器是目前 真正进入实用阶段 的激光武器。
“魟鱼”激光致盲武器
1982年开始研制，1990 年1--3月在野外试验成 功，海湾战争中装配在
美军第七步兵师，参加
激光在军事中的应用
激光在军事中的应⽤激光在军事中的应⽤激光是20世纪以来，继原⼦能、计算机、半导体之后，⼈类的⼜⼀重⼤发明，被称为“最快的⼑”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。
它的亮度是太阳亮度的100亿倍。
它的原理早在 1916 年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现，但直到1960 年激光才被⾸次成功制造。
激光是在有理论准备和⽣产实践迫切需要的背景下应运⽽⽣的，它⼀问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古⽼的光学科学和光学技术获得了新⽣，⽽且导致整个⼀门新兴产业的出现。
激光经过40多年的发展，从机理到原理，实验⼿段到制造⼯艺都已逐步成熟。
由于激光具有⾼亮度，强⽅向性，好的单⾊性，因此激光在军事领域得到⼴泛的应⽤。
其主要应⽤有以下⼏个⽅⾯：⼀、激光测距距离的测量，是军队最感兴趣的⼀个项⽬，因为枪炮射击、侦查等都需要精确地距离数据。
激光⼀出现，各种军⽤激光测距仪也相继发展起来。
事实也证明，激光测距与坦克、⼤炮相结合构成的⽕控系统，⾸发命中率⼤⼤提⾼，已成为军队必备的武器装备，被誉为常规武器的威⼒倍增器。
1.激光测距的优点（1）激光测距精度⾼。
（2）测距仪体积⼩重量轻。
（3）分辨率⾼，抗⼲扰能⼒强。
2.激光测距的分类（1）脉冲测距法。
测距精度⼤多为⽶的量级，是在军事及⼯程测量中精度要求不⾼的场合使⽤。
（2）相位测距法。
通过测量连续激光的调制波在待测距离上往返传播所发⽣的相位变化，间接测量时间，打到距离测量的⽬的。
这种⽅法测量精度⾼，通常在毫⽶量级，因⽽在⼤地、⼯程和体育测量中得到了⼴泛应⽤。
（3）⼲涉测距法。
也是⼀种相位测距，但不是通过测量激光调制信号的相位来测定距离，⽽是通过测量激光光⽐本⾝的⼲涉条纹变化来测定距离，所以距离分辨率可达到半个激光波长，通常达到微⽶量级。
⼆、激光雷达激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测⽅式。
由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。
发射系统是各种形式的激光器，如⼆氧化碳激光器、掺钕钇铝⽯榴⽯激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成；接收系统采⽤望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电⼆极管、雪崩光电⼆极管、红外和可见光多元探测器件等组合。
激光在军事上的广泛应用--122092闫超
激光在军事上的广泛应用激光作为人类认识世界和改造世界的武器，使得人类对大自然的认识和改造能力得到了提高，而且在科学技术、工农业生产、人类生活等领域引起了一次深刻的变革。
它使光学这个古老的科学分支变得面貌一新，在物理、化学、医学、军事等方面得到了广泛的应用，本文主要介绍激光在军事上的应用。
一、激光致盲武器激光致盲武器的射击对象是人眼以及光学和光电装置等目标。
它一般由激光器、精密瞄准跟踪系统、光束控制和发射系统组成。
激光器是激光武器的核心，用于产生起致盲作用的激光光束，如二氧化碳激光器，平均输出功率一般在1000~10000W之间；精密瞄准跟踪系统用于跟踪瞄准所要攻击的目标，引导激光束对准目标射击，如采用红外跟踪仪电视跟踪器或激光雷达等光电瞄准跟踪系统；光束控制和发射系统的作用是将激光束快速准确地聚焦到目标上，其主要部件是反射镜。
激光致盲武器与一般常规武器相比，具有高速、准确、灵活和抗干扰等独特优点。
它能以3×105km/s的速度射击目标，瞬发即中，几乎没有后坐力，变换方向迅速，射击频率高，可在短时间内对付多个目标。
它可准确瞄准某个方向，选择杀伤目标集中的位置，甚至射击目标上的某个部分或元器件，而对其他目标或周围环境没有破坏作用，并且抗干扰能力强，现有的电子干扰手段对它不起作用或影响很小。
激光致盲武器射击人眼，可造成暂时失明或永久性致盲，甚至使视网膜爆裂，眼底大面积出血。
激光致盲武器也可对光电系统和光电装置造成损伤，使其失去观测能力，它可使导弹导引头中的光电传感致盲，从而失去跟踪目标能力，使光电引信过早或不能引爆，从而使弹头失去杀伤作用。
在反坦克、反潜艇作战中，激光致盲武器也有很大的发展潜力。
坐在坦克里的敌人，全身都处在厚厚的铁甲的保护下，潜水艇则有很深的海水掩护，要杀伤他们不大容易，但只要对准潜望镜的入口发射激光，它沿着潜望镜的光路进入，就会把用潜望镜观察外界情况的指挥员的眼睛损伤。
二、激光制导炸弹激光制导炸弹主要由导引头、战斗部和尾翼三大部分组成。
激光在国防军事方面的应用
激光原理论文**：***学号：2014326690014班级：应用物理（1）班指导教师：楼益民2016年11月制激光在军事国防中的应用摘要自从进入21世纪以来，科学技术的不断发展催生了一批批的高新技术产业，使得军事界发生了一场重大的军事变革，从近年来爆发的现代高科技局部战争可以看出：军队逐渐在由“体能型”向“智能型”的方向发展；由纯粹的兵器对抗向作战体系之间的对抗的方向发展；由单纯的防守型向攻防兼并型方向发展；由临空、近距离作战向防区外远距离作战发展，因此未来的战争对制导武器的发展提出了更高的要求：必须建立完善的作战系统，具备在复杂的气象和电磁环境条件下以及在更远的射程上对不同目标精确打击能力[1]。
激光武器作为20世纪重大发明之一，自1960年首次问世以来，经过半个世纪的发展，科学家不断地攻关克难，最终激光技术从原理、实验手段到制备工艺系列流程日趋成熟，发展极为迅猛，并且为科学技术进步与经济发展做出了极大的贡献[2]。
作为一门新颖的科学技术，其发展之快已经渗透到了各个领域，对物理学、化学、生物学、医学、工艺学、园艺学以及检测技术、通信技术、军事技术等都产生了深刻的影响。
众所周知，重大的科技成果首先是应用于军事，而激光技术也不例外，其军事应用效果显著，在雷达侦查、激光测距、定向能武器、导弹制导、航空航天、电子对抗、激光隐身、激光通信等方面的应用使得军队智能化程度大幅提升，同时信息战争也站上了历史的舞台。
回望过去十几年间发生大大小小的局部战争可见，国防建设中军队信息化发挥了巨大的作用，在战况紧急的战场上能否迅速准确地获取敌人的信息是决定胜败的关键。
基于科索沃、越南、海湾等现代战争中美国军队的表现和经济实力，我国逐渐加快了军队现代化的进程，促进军队智能化，更具机动性和应变性。
结合国内外的激光军用状况作了一些报告，并对激光的军事应用前景作了分析。
关键词：激光技术激光制导干扰对抗国防军事发展前景引言科技发展迅猛的时代，任何高新技术的应用首选舞台都离不开军事领域，激光器等技术均已日趋成熟，激光日益受到各大军事强国的重视，并且有望成为未来军事技术发展中最为活跃的领域之一。
激光原理及在军事上的应用(一)
B）电子碰撞 ） 如氩离子激光器 C）化学反应 ）
-
- 电子 Ne
如氟化氘激光器等。 如氟化氘激光器等。
D）共振转移 ） 如He--Ne激光器 。 He Ne He
-
-
要有能级合适的工作物质 产生激光的原子系统称为“工作物质” 产生激光的原子系统称为“工作物质” 所谓能级合适是指存在“亚稳态能级” 能级合适是指存在 所谓能级合适是指存在“亚稳态能级”，即存在激 发态寿命τ 秒左右的能级（ 发态寿命τ=10-3秒左右的能级（一般原子系统的 激发态寿命只有10 激发态寿命只有 -8秒） E2 能 量 激 发 亚稳态能级 E3 E1
怎样才能实现粒子数反转呢？ 怎样才能实现粒子数反转呢？ 粒子数反转状态 1）提供足够的能量； ）提供足够的能量； E2 E1 2）原子在激发态多“呆 ）原子在激发态多“ 一会； 一会； 3）减小损失，不断放 ）减小损失， 大。
实现原子系统粒子数反转并产生受激辐射光放大 的条件： 的条件： 有足够的能量输入系统--激励源 有足够的能量输入系统 激励源 激励--从外界吸收能量，使原子系统的原子不断从 激励 从外界吸收能量， 从外界吸收能量 低能态跃迁到高能态能级以实现粒子数反转 的过程（又称“激发” 抽运” 泵浦” 的过程（又称“激发”、“抽运” “泵浦”）。
2、亮度高、能量集中 、亮度高、 光源亮度--单位面积 单位面积、 光源亮度 单位面积、单位时间在垂直于光源 表面的单位立体角内发射的能量。 表面的单位立体角内发射的能量。 立体角定义： 立体角定义： ∆S 光源 ∆Ω E
Ω
r
S
E 太阳 I= 3 −2 −1 I = 2×10 Wcm sr ∆t∆S∆Ω
一、激光的特点 1、方向性好 激光的发散角小。∆r 激光的发散角小。 、方向性好---激光的发散角小
激光军事
用途:能迅速而精确地测定目标距离,将距离信息直接输送给火 用途:能迅速而精确地测定目标距离, 炮系统,大大提高武器的射击精度以及首发命中率. 炮系统,大大提高武器的射击精度以及首发命中率. 现状:在各兵种中普遍使用.分别安装于各种坦克,地炮,舰艇, 现状:在各兵种中普遍使用.分别安装于各种坦克,地炮,舰艇, 飞机上(精度0.1 0.1米 飞机上(精度0.1米) 1982年 1982年6月6日-11日,以色列——黎巴嫩 11日 以色列——黎巴嫩
激光制导炸弹主要有导引头,战斗部和尾翼三大部分组成. 激光制导炸弹主要有导引头,战斗部和尾翼三大部分组成. 主要有导引头
激光导引头又分为激光接收器和控制舱两部分:激光制导的基本原理是:导 激光导引头又分为激光接收器和控制舱两部分:激光制导的基本原理是: 引头上装有光学系统和四象限光探测元件,接收由目标反射的激光能量, 引头上装有光学系统和四象限光探测元件,接收由目标反射的激光能量,经处理 输出表征目标视线与制导炸弹速度方向之间的角视差信号,形成制导指令, 输出表征目标视线与制导炸弹速度方向之间的角视差信号,形成制导指令,输送 给舵机,转动相应舵面,产生控制力,从而修正飞行弹道. 给舵机,转动相应舵面,产生控制力,从而修正飞行弹道. 战斗部主要是采用通用炸弹或者集束炸弹; 战斗部主要是采用通用炸弹或者集束炸弹; 尾翼是为了增加升力,延长射程. 尾翼是为了增加升力,延长射程.
优点: 测量精度高; 优点: 测量精度高; 激光雷达与微波雷达相比: CO2激光雷达与微波雷达相比:测角精 度高五倍,测速精度高一万倍. 度高五倍,测速精度高一万倍. 分辩率高;(波长短,波束窄) ;(波长短 分辩率高;(波长短,波束窄) 激光雷达可分辩450米处,3.2mm的金属线 450米处 的金属线. CO2激光雷达可分辩450米处,3.2mm的金属线. 体积小,重量轻,机动性能好. 体积小,重量轻,机动性能好. 以机场为背景的激光雷达站照片: 以机场为背景的激光雷达站照片:
激光在军事上的应用
激光在军事上的应用激光，是一种自然界原本不存在的，因受激而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。
物理学家把产生激光的机理溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说，即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程。
众所周知，任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。
当处于低能级上的粒子（原子、分子或离子）吸收了适当频率外来能量（光）被激发而跃迁到相应的高能级上（受激吸收）后，总是力图跃迁到较低的能级去，同时将多余的能量以光子形式释放出来。
如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的（自发辐射），此时被释放的光即为普通的光（如电灯、霓虹灯等），其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致。
但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来（受激辐射），被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致，这就意味着外来光得到了加强，我们称之为光放大。
显然，如果通过受激吸收，使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多（粒子数反转），这种光的放大现象就越明显，这时就有可能形成激光了。
它一问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生，而且导致整个一门新兴产业的出现激光经过40多年的发展，从机理到原理，实验手段到制造工艺都已逐步成熟。
由于激光具有高亮度，强方向性，好的单色性，因此激光在军事领域得到广泛的应用。
其主要应用有：一激光武器激光武器用于杀伤敌重武器装备时，需要较高的能量，通常称为高能激光武器或称激光炮。
激光炮的威力强大，命中率极高。
由于强激光束具有很强的烧蚀作用、幅射作用和激光效应，因而对武器装备具有很大的破坏力。
激光武器可以破坏制导系统、引爆弹头和毁坏壳体、拦击制导炸弹、炮弹、导弹、卫星、飞机、巡航导弹和破坏雷达、通信系统等。
激光摧毁卫星可由地面、空中和空间进行。
激光武器用于杀伤敌方人员和破坏某些仪器设备时，所需发射的能量一般要求不高，称为低能激光武器，它主要使敌方人员致盲和使某些光电测量仪器的光敏元件受到破坏甚至失效，或可用来在城市、森林大面积点火。
激光在军事当中的应用
激光技术的军事应用武器：激光技术是20世纪60年代初发展起来的一门高新技术，经过40多年的发展，从机理原理，实验手段到制造工艺都已逐步成熟，受到各大军事强国的重视，未来有望成为军事技术最活跃的一个领域。
高亮度，方向性强，单色性好。
相干性好。
由于激光具有上述特点，激光技术在军事领域得到广泛的应用。
其主要应用有：激光武器用于杀伤敌重武器装备时，需要较高的能量，通常称为高能激光武器或称激光炮。
目前美国已研制出机载和车载激光炮。
激光炮的威力强大，命中率极高。
由于强激光束具有很强的烧蚀作用、幅射作用和激光效应，因而对武器装备具有很大的破坏力。
激光武器可以破坏制导系统、引爆弹头和毁坏壳体、拦击制导炸弹、炮弹、导弹、卫星、飞机、巡航导弹和破坏雷达、通信系统等。
激光摧毁卫星可由地面、空中和空间进行。
目前一个激光器的能量还无法将高轨卫星摧毁，但能用几个激光器同时对准1颗卫星进行攻击将其摧毁。
空间激光反卫星是将激光器装在卫星或航天飞机上，攻击对方的卫星；空中激光反卫星是将激光器装在飞机上攻击卫星，它可克服地面发射激光攻击卫星的许多缺点，但不如航天器攻击卫星那么理想，因航天器比飞机平稳，没气流和飞行振动的干扰，激光的能量可充分发挥。
激光武器用于杀伤敌方人员和破坏某些仪器设备时，所需发射的能量一般要求不高，称为低能激光武器，它主要使敌方人员致盲和使某些光电测量仪器的光敏元件受到破坏甚至失效，或可用来在城市、森林大面积点火。
据报导，脉冲功率100兆焦的激光，可使500米处人眼的玻璃体溢血，在2公里处可烧坏视网膜。
目前已研制出激光致盲武器，可使500米处的人永久失明，使2公里处的人暂时失明。
在反坦克、反潜艇中，激光致盲武器也有很大发展潜力，坦克和潜艇的活动离不开潜望镜，因此对准潜望镜入口发射激光，就会把在用潜望镜观看外部情况的指挥员、驾驶员的眼睛损伤，坦克和潜艇也就失去作战能力。
侦察卫星靠装在其中的各种光电传感器侦察地面目标，如果用激光束照射其中的光电传感器也会使侦察卫星变为“瞎子”。