激光器在现代防御系统中发挥着关键作用

时间： 2024-10-26 来源：COHERENT官网

技术问答

纵观历史，许多在刚开始时被认为是异想天开的技术进步已被应用于实际，并使其开发者从中受益。20世纪80年代，随着里根总统提出战略防御倡议 (SDI)（也称为“星球大战计划”——向乔治·卢卡斯执导的电影《星球大战》致敬），用于防御用途的激光进入了公众视野。该倡议的目标是，打造一个装备了激光器的强大卫星网络，该网络将能够反制飞行中的核导弹。战略防御倡议最终却未能实现。但是，自那时以来，激光从科幻小说走进了现实生活，成为许多通信和军事防御系统的关键组件。

保护重要的通信

“指挥、控制和通信”(C3) 是一个军事术语，是指军官指挥军队的整个过程，旨在将一群人变成具有凝聚力的战斗力量。及时的通信对于取得军事胜利所需的态势感知至关重要。这些通信必须是安全的，也就是说，不能轻易被敌方拦截到。

尤其是，对于卫星到地面和卫星到卫星（卫星通信）应用，与传统的无线电波通信相比，基于激光的通信具有多项优势。其中包括：

安全性更高：激光通信用高度定向的光束承载信息，这与无线电广播刚好相反，后者通常从来源朝各个方向发散。这意味着，激光传输不会被拦截到，除非有人直接进入光束路径。

可靠性更高：激光束很紧密，因此大大降低了其干扰信号的可能性；换句话说，激光束很少会产生导致信号无法到达预期接收者的干扰。

容量更大：与传统的射频广播相比，基于激光的通信具有更高带宽。这意味着能够更快地传递更多信息；这种能力变得越来越重要，因为指挥官需要在行动中更快地收集大量信息——通常是图片和视频。

当然，星载行动带来了一系列独特的挑战。首先，可靠性至关重要，因为不太可能打电话叫人来维修出现故障的设备。此外，太空行动会使设备暴露在极端温度和辐射中（地面系统不会遇到这种挑战），对系统使用寿命产生不利影响。COHERENT高意解决系统使用寿命问题的方法之一是，开发用于卫星通信应用的抗辐射光纤。

提供丝毫不差的精确性

在军事领域，激光还在各种照明应用中被用作光源。激光指示使得在瞄准时几乎完全无需调整风阻或地球曲率，确保更精确的结果。激光指示大大提高了精确性——这对于保护军队安全尤其重要。激光还用于战斗训练中，可为士兵提供关于射击准确性和杀伤力的即时反馈，且不会造成人员损伤或军事资产损耗。

Coherent高意组件广泛应用于瞄准和测距系统中；我们提供泵浦半导体、激光晶体、激光器光学元件和其他组件。我们还制造大型蓝宝石窗口片，用于保护这些系统免受风吹雨打；我们的蓝宝石窗口片符合MIL-STD-810G标准，具有出色的环境稳定性和抗损伤能力。

成像技术提高了安全性

在军事行动方面，成像技术包括许多不同的技术。夜视技术是最广为人知的一种成像技术。但最近，各种遥感工具（例如激光雷达）开始以多种不同的方式部署。激光雷达的优势是，能够以比传统雷达高得多的空间分辨率传递信息，而且能够穿透云和烟雾。

激光雷达系统可安装在飞机、无人机、地面车辆甚至卫星上。这种系统能够生成精确的实时地形图，甚至能够透露敌方的确切位置和军事实力。激光雷达还可用于帮助自动驾驶汽车导航，以及防止汽车在夜间或行车条件不佳时发生碰撞。Coherent高意通过许多不同的组件为激光雷达系统提供支持，其中包括有源和无源光纤以及锥形半导体激光放大器，可丝毫不差地满足各种波长要求。

传统的望远镜成像系统使用可见光或红外光，一直以来也是防御系统的重要组成部分。从侦察卫星到可帮助飞行员导航和瞄准的机载成像仪，都属于传统的望远镜成像系统。

这个领域一项极其重要的创新是，用于机载和星载应用的新一代高性能轻型大孔径成像系统。Coherent高意能够创新地用玻璃和金属制造米级自由曲面光学元件，因此Coherent高意TIOS成为了推动这类成像系统发展的重要力量。

Coherent高意现在拥有生产大型全铝（和其他金属）成像组件的广泛能力。这些组件是单一组件，用于将高精度自由曲面光学表面与安装结构集成起来。这样就无需使用单独的安装零件，从而减轻重量。此外，通过减少热膨胀匹配问题并提高对机械冲击和振动的耐受性，可使成像仪变得更坚固耐用。

发挥能量的作用

高能激光 (HEL) 系统终于即将成为现实。但是，高能激光系统并非上一代人所设想的大型星载系统，而是小型系统，通常适合安装在地面车辆或船舶上，用作无人机反制系统 (C-UAS)。

HEL系统的其中一种用途是反制UAS系统，即，一群被派遣去捣破防御系统的低成本小型武装无人机。高能激光系统能够即时瞄准、射击和重新上膛，还能够以光速捕获目标，因此尤其适用于这种反制任务。而且，在这个“不对称战争”时代，这是一种日益重要的激光技术。

Coherent高意提供各种适用于HEL应用的组件，其中包括用于高能激光系统中的激光器、单管半导体、激光晶体、光纤、旋光器/隔离器和轻型光束定向器光学元件。

了解激光和光子技术如何保护军队并为指挥官提供帮助，让老百姓生活得更安心。

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