美军超短脉冲激光器有多强？功率增强100万倍，可让目标“消融”

美国的国防科技界流传这样一种说法：

“激光武器是一种未来武器，并且永远都是”

激光武器，作为一项颠覆性的技术，一直被寄予厚望，也被视为是未来战争场上的武器霸主。

 

想象中的激光武器战场

美国、英法、俄罗斯、以色列等国都在激光武器方面，表现出了极大的研发热情。

其中作为军事强国的美国，此番也准备大展身手，美军则正在研制迄今为止世界上最强大的激光武器。

据悉，这种激光武器一旦被研发出来，预计会比常规激光武器的功率强大一百万倍。

 

激光武器实测并击中目标

这种牛皮哄哄的武器是谁呢？

我愿称之为是激光武器中的激光武器：超短脉冲激光器。

超短脉冲激光(UPSL)

或许这听起来很像是科幻电影，因为超短脉冲激光器，所产生的脉冲速度之快和强度之大，前所未见。

它所产生的脉冲光，是小于1ns（纳秒）的超短脉冲光，即十亿分之一秒的脉冲光，因此被称为超短脉冲光（USPL）。

 

利用超短脉冲光制作而成的激光武器，其对目标的破坏力无疑是十分惊人的，因为它能在1千万亿分之一秒内，发射出一万亿瓦的能量。

要知道，我们常见的一些军用激光武器，所发射的是一种连续波激光（功率是千瓦级）。

然后将其聚焦在目标的一个点上进行加热，并需要保持一定的时间，直到目标受热熔化，或者引发攻击目标的爆炸。

 

在这个等待激光束给目标造成损害的时间，称为停留时间，这个停留时间通常是几秒钟。

然而超短脉冲激光器却完全不同，它是在超短时间内，发射出高强度的能量脉冲，利用持续时间换取功率。

超短脉冲光具有太瓦 （TW）量级的高峰值功率，能发射1太瓦，200飞秒长的激光能量，1 太瓦是1万亿瓦，所以1飞秒，也就相当于1万亿分之一秒。

 

这样的峰值强度，是连续波激光器的十亿倍，且这些能量不会衍射或分散，使它们比一般的激光系统发射的能量，要来得更加致命。

军用价值

正是看到了超短脉冲激光这独一无二的优势，所美军才希望能利用短脉冲激光研发出一款强大的新式激光武器——“军用平台超短脉冲战术激光器”(tuplap)。

在一定的强度下，激光脉冲会在空中产生的强大磁场，从而改变空气的性质，将空气本身变成透镜，在空气中产生非线性效应，重新聚焦光束，而不是在传播时散射，从而形成自聚焦光脉冲，这些自聚焦脉冲也被称为孤子。

 

与千瓦（kW）级的连续波激光相比，超短脉冲激光极具军用价值。

超短脉冲激光非常强烈，当它的温度快速上升后，能够让目标的表面直接蒸发，而并非是对其进行熔化或者燃烧，这一过程也可以称为是消融。

此外，超短激光脉冲的强度，还可以加速电子从撞击点向外加速，这样的快速运动会产生强大的电磁脉冲。

 

当它击中一些金属目标时，激光脉冲会加速电子，这些电子的强度足以对附近所有的电子设备进行干扰和破坏，或者使对方系统的传感器失明。

所以如果能将超短脉冲激光制成激光武器，并作为防空反导利器应用于战场上，其产生的强大电磁脉冲对于打击快速移动的小型无人机，导弹等空中目标非常有效果。

同时还能利用脉冲破坏对方技术信号，摧毁电子设备系统，使得敌方战斗人员致盲。

 

激光武器实测2

且它们的脉冲持续时间（飞秒）短，脉冲能量低。由于这一特性，超短脉冲激光器有能力在恶劣天气、高湍流大气条件下运行。

所以也难怪，超短脉冲激光能被美军这样重视，一旦“军用平台超短脉冲战术激光器”被研制成功。

届时美军又将如虎添翼，常规的炮击跑，火箭弹，导弹，无人机等等，将难以对美军形成威胁。

 

不过，由于诸多技术难题的限制，即便美国“军用平台超短脉冲战术激光器”研制成功，短时间之内，也难以得到大规模应用。

精度与工业应用

由于超短脉冲激光高精度的特性，它只被用于军事领域，显然就有些屈才了。

它还可以被用于金属，矿石，玻璃，钢铁等多种材料的切割，用于焊接，熔化，测距，钻孔工艺等等。

 

尤其是在微米加工过程中，使用超短脉冲激光的好处就是，提高了尺寸的精度，减少了误差，降低了一些加工过程中造成的附加损害。

比如，利用传统方式对金刚石进行切割时，金刚石在切割过程中，总会不受控制，难以避免的发生一些裂纹，产生大于10微米的碎屑。

在边缘留下锯齿状的小凸起，于是才会有后续的研磨，抛光等一系列步骤。

 

相比之下，超短脉冲激光却可以有效避免这些情况，在切割过程中没有机械力的参与，没有热扩散，一步到位，切割到要求的规格，形成干净、精确的切割。

所以在切割过后，也不需要进行研磨和抛光，节约了时间和经济成本。

如今在手机，汽车和医疗设备等制造行业，超短脉冲激光也成为了一种理想工具。

 

 

文章来源：科学的解释

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