激光制造網(wǎng)訊:中國在激光技術領域上的一項最新突破,將賦予中國軍隊一種新的能力:僅用一個旅行箱大小的可移動設備,就可令敵人安裝在導彈甚至衛(wèi)星上的感應器失效。以往,這種通常安裝在戰(zhàn)艦上的設備,體積有集裝箱那么大。
由中國科學院物理研究所李志遠教授率領的一個團隊表示,他們已經(jīng)將能發(fā)射高頻激光的復雜技術,簡化至一個簡單的晶體。
這將意味著那些安裝在戰(zhàn)艦上的、讓熱導飛彈無所遁形的巨型超快激光發(fā)生器,可能將會縮小至手提袋的體積,放置在飛機、坦克甚至士兵身上。
清華大學的激光光學教授柳強表示,這是一項有突破性的成就。他說,從來沒有人可以用一塊晶體就發(fā)射如此高頻的激光。
柳強說,新的技術能顯著簡化超快激光的生成,并將有關設備的體積縮小。
科研團隊的部分研究資料被刊登在美國物理學會旗下最新一期的《物理評論快報》(Physical Review Letters)上。
自從激光技術誕生以來,科學家一直試圖通過減少波長來增加激光頻率。頻率越高,光子所載的能量就越大。
通常一臺超快激光設備能夠產(chǎn)生的脈沖能夠達到千萬億分之一秒。雖然經(jīng)過多年發(fā)展,但由于成本昂貴和技術復雜,它們大多數(shù)僅限被用在實驗室和眼部手術中。
不過,很多國家都投入了將這種技術運用在軍事上的競賽中。
例如,美國海軍據(jù)報在2012年指派了一項研究任務,以研發(fā)能夠令在導彈上的紅外線感應器失效的超快激光系統(tǒng)。
資料圖:美軍激光反導武器
這項技術的邏輯是,利用高頻光子攻擊感應器,比倚賴激光破壞導彈厚重的金屬外殼要容易得多。
除了對敵人的目標造成傷害,超快激光還可以作為一種方便的工具,應對加密通訊和偵測隱形飛機。
不過,在軍事上的應用方面,這種設備顯得累贅和過重。
研究人員已經(jīng)研發(fā)出多種制造高頻激光的方式,包括利用純凈的氣體或者多種晶體,但這些方式都需要在一個很大的房間設置一個設備,而設備的零部件在例如震蕩等的外力作用下容易損毀。
李志遠的團隊聲稱已經(jīng)解決了這個問題。他們用鋰和鈮研發(fā)出一塊特別的晶體,這塊晶體能夠?qū)⒁皇胀ǖ募す庾兂刹ㄩL最短可達350納米的高頻激光,或者比目前運用的超快系統(tǒng)快3倍的激光。
研發(fā)團隊在報告中寫道,這項技術指向了一個很有前景的方法,這個方法將極大增強激光技術的力量。
柳強說,最大的挑戰(zhàn)是在頻率轉(zhuǎn)換過程中能量的損耗。激光系統(tǒng)越大,能量損耗的情況就越嚴重。
李志遠研發(fā)的晶體的轉(zhuǎn)換效率是18%,意味著有超過80%的能量被消耗掉。
但柳強說,對于一個超快激光系統(tǒng)來說,這個效率依然“很高”。
他說,如果能夠達到他們聲稱的效率,這項技術可能將很快被實際應用。