中国科学家研制出可在撒哈拉沙漠无冷却运行的激光武器 | 南华早报
Stephen Chen
中国研究人员成功研制出一款2千瓦光纤激光器,该设备无需加热或冷却系统保护,即可在地球最极端气候条件下稳定运行——从北极零下50摄氏度(零下58华氏度)到撒哈拉沙漠50摄氏度(122华氏度)的极端环境中均可正常工作。这款为国防和工业用途设计的超便携快速部署装置,与欧洲HELMA-P或印度IDDIS等同等功率激光器形成鲜明对比——后者需配备集装箱大小的冷却单元并由卡车运输,才能实现1公里(0.62英里)的无人机杀伤范围。在国防科技大学副校长、国家科技奖获得者高能激光领域先驱陈金宝带领下,该研究团队攻克了困扰业界数十年的难题:在100摄氏度的温度波动范围内保持激光性能稳定。其创新性突破源于多项颠覆性设计:采用热漂移极小的940纳米泵浦激光器,通过9个正向和18个反向光纤耦合二极管直接注入光束。
团队还将泵浦合束器置于谐振腔外以隔离热敏元件,并以约8厘米(3.1英寸)直径缠绕镱掺杂光纤,有效抑制寄生光波。
“我们在宽温区光纤激光器的性能上取得了技术突破,”陈及其同事在一篇同行评议论文中写道,该论文将于7月发表在中文期刊《强激光与粒子束》上,目前已在网络发布。
该激光器的核心是一个双包层光学谐振腔——两端各有一个反射率达99%的光栅,中间夹着掺镱光纤。当被泵浦时,镱离子会发射光子,这些光子被放大成致命的1080纳米光束,并通过石英帽进行过滤和准直。