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1、激光军事应用概述 同组人：张宇碟、周军 激光器的基本构造及分类 光学谐振腔 激励源 激光工作物质 基本构造： 分类： 通常 按激光工作物质来分 激光器分类表 气体 类型增益介质波长峰值功率 脉冲长度 He- Ne Ar 633nm 488nm 1mw 10mw 连续波 连续波 CO2200w10.6m连续波 10.6m5Mw20 ns 半导体 G a As840nm10mw连续波 固体 染料 化学 准分子 红宝石(QS)694nm100Mw10ns Nd:YAG(QS)1.06m50Mw20ns 1.06m Nd:YAG 50w 连续波 Nd:玻璃 Rh6G（ML） 10Tw1.06m11pw
2、 10Kw 600nm 30fs HF50Mw 3m50ns ArF 10Mw20ns193nm CO2（TEA） 一、激光侦测 二、激光通信 三、激光制导 四、激光武器 激 光 军 事 应 用 五、反激光武器 一、激光侦测 Laser 1）激光警卫 光电探测器 夜色降临，海面上有一无形的，视而不见，触 而不觉的哨兵-红外激光探测器监视着海面， 当有不速之客到来，光线挡断，光电探测器 探测不到激光而进行声光报警 Laser 以激光为信息载体，发现敌光电装备、获取其 “情报”并及时报警的军事行为。 优点：探测概率高而虚警率较低，反应时间短， 动态范围大，覆盖空域广，能测定所有 可能的军用激光波长
3、，体积小，价格便宜等。 基本参数： 1）告警距离； 2）探测频率； 3）虚警率； 4）覆盖空间； 5）角分辩率：能区分两个同样威胁源的 最小角间距。 分类： 1） 主动式激光侦察告警技术。 2） 传感器阵列型激光告警系统。 3） 摄像型激光告警器。 4） F-P相干识别型激光告警器。 5） 迈克耳逊相干识别型激光告警器（1980年） 2）激光测距 原理： 主要构造： 激光发射器； 电源和显示装置。 激光接收器； 记时器 电 源 放大器 光电转 换 器 距离显示器 Laser 激光发射器； 激光接收器； 射向目标 来自目标 参考光 用途：能迅速而精确地测定目标距离，将距离信 息直接输送给火炮系统
4、，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、飞机上（精度一米） 也可改作测高仪，用于飞机上测量沟渠 、 积雪、海浪、公路、树林高度。 现在研制 的激光相位测距仪，其精度可 提高到0。1米。 战例： 1982年6月6日-11日。以色列对黎巴嫩战 争中，以色列在直升飞机上装置了137枚陶 氏反坦克导弹向黎巴嫩坦克发起攻击。导弹 137枚，命中了99枚。取得了很大的成功。 战果： 投弹-137枚 命中-99枚 死弹-19枚 因没安装激光测距仪 而射远-19枚 没命中-38枚， 其中： 3）激光雷达和跟踪系统 利用激光波束对目标进行探测和定
5、位的装置 （一般雷达是利用微波对目标进行探测和定位） 卫星跟踪测距仪 安装在吊舱中的CLARA激光雷达 特点：光波频率高、波束窄 优点：测量精度高； 体积小、重量轻、机动性能好。 分辩率高；（波长短，波束窄） 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。 CO2激光雷达可分辩450米处，3.2mm的 金属线。 缺点：受天气影响，不能全天候工作。 以机场为背景的激光雷达站照片： 1964年，美国率先制 成用于导弹靶场测量 的激光跟踪雷达； 1985年，美国已用于AGM129“战斧”式巡航导弹； 1987年，法国用于航空母舰。 4）激光侦察 “室内讲话，墙外有耳” 二、激光通
6、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： 调制器 Laser 放大器 光电转换器 解调器 放大器 发射机 接收机 发话器受话器 发射望远镜 接收望远镜 大气传输 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）空间激光通信 卫星间的通信。 在接近真空的环境下进行的激光通信，如卫星与 激光在真空中传播 衰减小，可用小功 率激光器实现远距 离通信。 优点： Laser 3）水下（对潜）通信 利用波长为0.460.53m的兰绿色激光（能穿 透几百到几千米海水）在海水中进行通信。 美国
7、于1981年在圣地亚 哥附近海域上空1200米 与水下300米处潜艇用兰 绿色激光通信并获成功 让载有信号的激光束通过光导纤维传输至对方 以实现通信的方法。 4）激光光纤通信 50 m 100 m 皮 心子（石英） 光导纤维 光缆 光放大器 光 缆 郑州 传导原理：全反射 优点： 1）通信容量大； 每路电话占用4000Hz频道，每路电视占用 10MHz频道。激光载波频率高达几百兆兆赫。 可同时容纳上千万套电视，更多路电话； 2）不受电磁、核爆炸的干扰，且噪声低，失真小； 3）保密性能好； 4）成本低，重量轻； 用途：1）远距离的战略、战术通信系统； 2）中距离的局部通信系统和C3系统； 3）空
8、中布缆及飞机、舰艇、雷达、导弹 卫星、飞船内部的信息和通信连络等。 1986年，美军已开通12万Km的海底光纤通信线 路。主要用于C3I系统。（指挥自动化系统） 1989年日韩等国开通了横跨太平洋的1.33万Km 的光纤通信线路。 我国已开通22条光纤通信干线，如南京到武 汉，到上海，武汉到重庆、北京到广卅、北京 到哈尔宾、上海到乌鲁木齐等。欧亚大陆光纤 通信线路的国内已开通。 目前已发明了参铒光纤放大器，远距离通信不 必更多的光电转换式光放大器，因而可实现远距 离通信。 现状： 此外，美国已铺设一万五千Km的“信息高速公 路”。 战时，这些设施将都是具有战略意义的 。因为通信是战争的“神经网
9、络。 三、激光制导 利用激光为信息载体，把导弹、炮弹或炸 弹引向目标而实施精确打击的技术叫做激光制 导。 利用激光控制炸弹、炮弹、导弹，使这之 “长上眼睛”，盯住目标，穷追不舍，直到将 它消灭。 最早战例：1968年美国在越南战场：美飞 机发射20枚激光制导导弹摧毁了17座桥梁。 激光制导炮弹的成本约为普通炮弹的5倍， 而效率比约为普通炮弹的40倍。 激光制导炮弹最大缺点是受气候条件制约， 不能全天候、全时日地使用。 1）激光波束（驾束）制导 制导原理： 装置： A-激光照射器； B-导弹发射器； C-尾部带有激光接 收器的制导导弹。 A C B C 激光器向目标照射激光 导弹发射器发射导弹，
10、 导弹尾部激光接收器接 收激光束信号，依接收 的信号强弱使导弹保特 在激光束中，直至命中 目标。 A A A A 激光驾束制导 优点： 系统小巧、轻便、 适用于单兵使用； 缺点： 技术难度大。 B 弹体 2）半主动式激光制导 导引头 控制 4567 8 1 2 3 构造：A）激光照射器 B）导弹发射器 C）装有“寻的器”的导弹 1-滤光器； 2-透镜； 3-光敏远件； 4-放大器 5-计算器； 6-自动驾驶仪；7-舵面伺服仪。 电源 弹体 导引头 控制 4567 8 1 2 3 1-滤光器；2-透镜；3-光敏远件；4-放大器 5-计算器； 6-自动驾驶仪；7-舵面伺服仪。 四象限器 导弹保特原飞行方向 发出纠偏信号，改变导弹飞行 方向，指向目标。 发出纠偏信号，改变导弹飞行 方向，指向目标。 半主动式激 光制导过程 是目前较成熟的一种激光制导方式 ，多用于对付地面目标。如激光制 导炸弹、炮弹、空地导弹等。 3）全主动式制导 激光照射器与目标寻的器均装在导弹弹体上。 作战时，激光照射器向目标照射激光，目标寻的 器接收目标反射来的激光信号，将导弹导向目标 。 目前尚不很成熟！ 卡-50携带的 “龙卷风”增 程激光反坦 克导弹 携带12枚“龙卷 风”的卡-50直升 机
